智能化首先需要高度信息化

沈烈初說(shuō)，工業(yè)3.0是信息化、高度自動(dòng)化、少人化，而工業(yè)4.0應(yīng)該是高度信息化(即數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化) 智能化，構(gòu)成CPS系統(tǒng)?！叭卑l(fā)展呈序列順序進(jìn)步，高度信息化向智能化過(guò)渡，這一過(guò)程需要很長(zhǎng)時(shí)間完成。

他非常形象地描述到，數(shù)字化是將物體特征或工藝過(guò)程轉(zhuǎn)化為數(shù)字描述或數(shù)學(xué)模型。網(wǎng)絡(luò)可以看作為信息高速公路，沈烈初說(shuō)，沒(méi)有信息的網(wǎng)絡(luò)，類似沒(méi)有汽車(chē)的高速公路。沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)，信息就無(wú)法高速傳遞，互聯(lián)互通。信息化即是數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的融合，包括信息獲取、信息傳遞、信息處理、信息再生和信息利用。所謂物聯(lián)網(wǎng)，就是人或物這樣的實(shí)體用數(shù)字描述，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行物與物、物與人、人與物、人與人四維互聯(lián)互通。

為了能使加工過(guò)程可靠地進(jìn)行，對(duì)于采用內(nèi)部冷卻液的開(kāi)有直排屑槽的深孔鉆(又稱槍鉆)，產(chǎn)生切屑形的短切屑是必要的條件。這種短的切屑可以可靠地從刀具的容屑槽中排出。特別是在加工鋼和長(zhǎng)切屑材料時(shí)，這種刀具由于常常會(huì)形成不良的切屑，因而就不能采用的進(jìn)給速度。提高轉(zhuǎn)速雖然可以提高進(jìn)給速度，但是這會(huì)增大刀具的負(fù)載，由此會(huì)縮具的使用壽命。為了提高刀具的耐用度，愈來(lái)愈多的采用涂層深孔鉆。在加工時(shí)，這種刀具會(huì)由于涂層而產(chǎn)生不良形狀的切屑，這就又回到了提出的問(wèn)題上。

簡(jiǎn)言之：開(kāi)有直排屑槽的深孔鉆，其加工效率受到切屑成形因素的限制。

就脈沖振動(dòng)器的工作原理，Deeg先生解釋道：在這里，它不是沖擊鉆削，而是一種調(diào)定的脈沖振動(dòng)。脈沖行程數(shù)始終與主軸轉(zhuǎn)速是一致的。在振動(dòng)中只是刀具產(chǎn)生移動(dòng)。在機(jī)床上進(jìn)行的工藝過(guò)程中，脈沖運(yùn)動(dòng)是不可測(cè)定的，因?yàn)檫@里移動(dòng)的質(zhì)量太小。所以也就排除了對(duì)機(jī)床產(chǎn)生諸如使主軸軸承偏移的不良后果。

過(guò)程可靠的斷屑有利于提高進(jìn)給速度

脈沖振動(dòng)器促使過(guò)程可靠的斷屑。由此為開(kāi)有直排屑槽的刀具進(jìn)行深孔鉆削時(shí)，改善了刀具的加工能力和提高了生產(chǎn)效率。例如，開(kāi)有直排屑槽的整體硬質(zhì)合金雙刃深孔鉆，通過(guò)采用脈沖振動(dòng)器也可以毫無(wú)困難地應(yīng)用于鋼和產(chǎn)生長(zhǎng)切屑的材料的加工。一個(gè)刀具直徑為6mm和鉆削深度為45 x D mm(D為刀具直徑—譯注)的雙刃深孔鉆，在采用微量潤(rùn)滑的情況下，的進(jìn)給速度Vf可高達(dá)1000 mm/min。如果不采用脈沖振動(dòng)器，由于刀具和工件材料的原因而存在著典型的切屑成形問(wèn)題，要實(shí)現(xiàn)這樣高的進(jìn)給速度，工藝過(guò)程是不可靠的。

2.數(shù)控系統(tǒng)

數(shù)控車(chē)床的數(shù)控系統(tǒng)是由CNC裝置、輸入/輸出設(shè)備、可編程控制器(PLC)、主軸驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置以及位置測(cè)量系統(tǒng)等幾部分組成,如圖4-4所示。

圖4-4 CNC系統(tǒng)構(gòu)成

數(shù)控車(chē)床通過(guò)CNC裝置控制機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、各進(jìn)給軸的進(jìn)z給速度以及其他輔助功能。

4.1.3數(shù)控車(chē)床的特點(diǎn)

1.傳動(dòng)鏈短 數(shù)控車(chē)床刀架的兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)分別由兩臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。伺服電機(jī)直接與絲杠聯(lián)結(jié)帶動(dòng)刀架運(yùn)動(dòng)，伺服電機(jī)與絲杠也可以按控制指令無(wú)級(jí)變速，它與主軸之間無(wú)須再用多級(jí)齒輪副來(lái)進(jìn)行變速。隨著電機(jī)寬調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，目標(biāo)是取消變速齒輪副，目前還要通過(guò)一級(jí)齒輪副變幾個(gè)轉(zhuǎn)速范圍。因此，床頭箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)已比傳統(tǒng)車(chē)床簡(jiǎn)單得多。

2.剛性高 與控制系統(tǒng)的高精度控制相匹配，以便適應(yīng)高精度的加工。