华中9型-新一代人工智能数控系统将亮相CIMT2021
【机床商务网栏目 名企在线】新一代人工智能技术与先进制造技术深度融合所形成的新一代智能制造技术，成为了新一轮工业革命的核心驱动力。智能数控系统和智能机床是智能制造的核心和基础。
在中国工程院、工信部的指导和支持下，华中数控和华中科技大学开展了新一代智能数控系统(iNC)和智能机床(iNC-MT)的探索，将隆重亮相2021年北京中国国际机床展览会。
Part 1: 构筑智能新平台
HNC9智能数控系统
新一代智能数控系统——华中9型，践行“智能+”为机床赋能的创新理念，构筑人(H)-机(P)-信息(C)融合的数字孪生系统(S)(HCPS)。
华中9型深度融合大数据与人工智能技术(AI)，打造“端-边-云”的智能体系架构。
华中9型三个平台：
(1)集成AI芯片的智能硬件平台
(2)支持AI算法的智能软件平台
(3)构建智能APP生态的开放平台。
智能新平台是“1-3”体系创新。
Part2:践行智能新模式
华中9型遵循“自主感知-自主学习-自主决策-自主执行”的新模式，构建机床数字孪生，探索机床实现智能的新方法！
自主感知：指令域大数据
独创的指令域大数据分析方法，采集、汇聚数控系统内部电控大数据和外部传感器数据，形成指令域“心电图”，实现大数据与加工工况的关联映射，构建由机床全生命周期大数据描述的数字孪生。
自主学习：融合建模
借助具有“因果关系”的数理模型和具有“关联关系”的大数据模型，独创性地将数理模型与大数据模型进行融合建模，实现对机床动态行为的自学习和认知理解，构建由机床动态模型描述的数字孪生。
自主决策：i代码
利用所获得的数字孪生，进行虚拟加工，并预测加工效果。根据预测结果，自动进行多轮优化迭代，最终生成多目标智能优化的“i代码”，实现自主决策。
自主执行：双码联控
独创的双码联控技术，让传统数控加工的“G-代码”(第一代码)和多目标智能优化的 “i-代码”(第二代码)同步运行，实现优质、高效、可靠、安全的数控加工。
融合建模是华中9型的核心技术，“指令域心电图”、“i代码”和“双码联控”是华中9型的三项关键技术，形成“1-3”技术创新，支撑着华中9型实现 “自主感知-自主学习-自主决策-自主执行”智能创新的新模式。
Part 3:打造智能新应用
华中9型围绕“质量提升、工艺优化、健康保障、生产管理”四类智能化应用场景，与用户联合开发了一批智能APP应用软件，打造了机床智能应用新生态。
1、四类应用
1）质量提升：提高加工精度和表面质量
· 基于大数据与动力学融合建模的轮廓误差补偿
· 基于大数据的热误差补偿
· 机床定位精度与反向间隙补偿
· 数控机床空间误差补偿
· 五轴RTCP几何结构参数测量与补偿
· 主轴振动主动避让
2）工艺优化：提高加工效率
· 自生长、自学习加工工艺数据库
· 基于主轴负载数据的加工工艺参数优化
· 加工振动分析的指令域示波器
· 三维曲面双码联控高速加工
· “加工G代码的光顺性评估和平滑拟合
· 虚拟加工仿真
· 一脑双控”自动上下料智能控制
3）健康保障：保障设备完好、安全
· 数控机床健康状态检测和预测性维护
· 主轴动平衡分析和智能健康管理
· 进给轴全生命周期负荷图
· 基于二维码的设备调试档案管理
· 基于二维码设备维修案例管理与搜索
· 机床运行数据记录与回放
· 数控机床机电联调工具集
· 可靠性MTBF统计分析
· 加工过程视觉智能监控
4）生产管理：提高管理和使用效率
· “装配-调试-补偿-健康保障”四位一体管理
· 基于数控加工“心电图”智能断刀检测
· 基于能耗大数据的刀具寿命智能管理
· 操作者身份人脸识别和权限管理
· iNC-Cloud云服务移动端APP
· 远程状态监控
· 工艺文件浏览与管理
· 生产效率统计分析
· 作业计划管理
2、N个智能机床
此次展会期间，华中数控与多家机床企业一起联合研发的配置华中9型智能数控系统的iNC-MT智能机床即将首秀！
1）智能高速五轴数控机床HMC-200i/5a（展位号：E1-A205）
加工样件：
Ø 工件：Φ84*39.8mm；
Ø 材质：6061；
Ø 加工时间：5min；
Ø 表面质量符合要求。
智能化功能：
Ø 装配质量一致性检测
Ø 空间误差补偿
Ø 工艺优化:智优曲面/isurfine与模板/afo-milling
Ø 热误差补偿
Ø 铁人三项
Ø inc_cloud
2）智能精密加工中心S5H（展位号：E1-A466）
加工样件：涡旋件
Ø 刀具：涡旋铝用铣刀(D8*H20*3F*D8*60L)
Ø 材质：6061铝合金
Ø 切削量：0.1mm
Ø 工艺参数：S20000、F6000
智能化功能：
Ø 装配质量一致性检测
Ø 轮廓误差补偿
Ø 空间误差补偿
Ø 温度主动抑制
Ø 铁人三项
Ø inc_cloud
3）智能凸轮轴磨床HJM8312A（展位号：E6-A103）
加工样件：0422型凸轮轴
加工样件：油泵BY005凸轮
智能化功能：
Ø 装配质量一致性检测
Ø 凸轮轴动态轮廓误差补偿
Ø 工艺数据库
Ø 铁人三项
Ø inc_cloud
4）智能轮毂加工中心V1160L（展位号：W4-A201）
加工样件: 针型件
Ø D0.06mm/0.08mm
Ø H12mm/15mm
Ø 单根/127根
智能化功能：
Ø 装配质量一致性检测
Ø 轮廓误差补偿
Ø 热误差补偿
Ø 工艺优化：智优曲面/isurfine
Ø 铁人三项
Ø inc_cloud
5）智能加工中心BM8i（展位号：E3-A005）
加工样件: 阴阳鱼（凸凹模）
Ø 材质：铝
Ø 外形尺寸：φ60x68mm
Ø 刀具：精加工球头铣刀
智能化功能：
Ø 装配质量一致性检测
Ø 轮廓误差补偿
Ø 工艺优化：智优曲面/isurfine
Ø 热误差补偿
Ø 铁人三项
Ø inc_cloud
6）智能车削中心BL5i（展位号：E3-A005）
加工样件:典型零件
Ø 材质：铝
Ø 外形尺寸：φ50x60mm
Ø 刀具：外圆车刀
智能化功能：
Ø 装配质量一致性检测
Ø 主轴扫频与避振
Ø 智能丝杠
Ø 热误差补偿
Ø 铁人三项
Ø inc_cloud
7）智能滚齿机YK3126（展位号：E1-A001）
加工样件:典型零件
Ø 材质：钢40Cr
Ø 外形尺寸：齿数(70),模数(3mm),齿宽(36mm)
Ø 刀具：高速刚G60
智能化功能：
Ø 装配质量一致性检测
Ø 主轴振动主动避让
Ø 工艺优化:模板/afo-milling
Ø 热误差补偿
Ø 铁人三项
Ø inc_cloud
8）智能外圆磨床MK1620E（展位号：E1-A001）
加工样件:主动齿轮加工
Ø 圆度:0.0011mm
Ø 表面粗糙度:外圆0.32um，端面:0.5um
Ø 刀具：圆型砂轮
智能化功能：
Ø 装配质量一致性检测
Ø 主轴砂轮防碰撞
Ø 低速爬行检测
Ø 热误差补偿
Ø 铁人三项
Ø inc_cloud
9）智能螺杆磨床SK7020（展位号：E5-B601）
加工样件:螺杆转子
Ø 螺杆齿形精度： 0.015
Ø 导程精度:(e300) 0.006
Ø 刀具：CPN砂轮
智能化功能：
Ø 装配质量一致性检测
Ø 动态轮廓误差补偿
Ø 主轴砂轮防碰撞
Ø 主轴扫频与避振
Ø 铁人三项
Ø inc_cloud
10）智能数控车床LT260-600（展位号：E6-A103）
加工样件:典型轴零件加工
智能化功能：
Ø 装配质量一致性检测
Ø 热误差补偿
Ø 主轴扫频与避振
Ø 铁人三项
Ø inc_cloud
11）卧式五轴加工中心JW4050a5（展位号：E1-B319）
加工样件: 航空结构件和汽车控制臂加工
智能化功能：
Ø 装配质量一致性检测
Ø 热误差补偿
Ø 静摩擦力补偿
Ø 空间误差补偿
Ø 铁人三项
Ø inc_cloud
Part 4:引领智能新路径
新一代人工智能技术与数控机床融合应用，将为数控机床产业带来新的变革和发展机遇。
华中9型实现了1架构，3平台，1核心，3关键，结合4类场景，实现了N种机床的智能实践，形成华中9型“13134N”体系，将推动数控机床“提质增效，由丝入微”，实现我国数控技术从“跟跑”到“领跑”的跨越。
华中数控，与智能制造“同频共振”，助中国机床“开道超车”。
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