货泉SMART-UaX加工中心改变自动化的传统思维

■ 货泉机械供稿

无需CAM技术人员和熟练的机床操作工，从自动CAD模型分析到CAM自动编程，自动生成最优的NC数据，SMART-UaX展示顶尖的全部工序智能化。

实现“4次按钮操作”原理的H-SMART

机器自动输出最佳的数控数据、机械制品的材料、工具安装位置，24小时保持无人加工状态。自2012年首次出现之时起，SMART-UaX便受到众人的关注（见图1）。因为其展示了使机器自主对石墨电极加工的整体工艺进行控制的独创性智能技术。操作起来非常方便。但若想实现这种IT融合，其中隐藏着什么原理呢？

在一个系统中完成机器的各个工艺

普通机床的加工流程由多个阶段的工艺构成，各个工艺需要分别投入专业的作业人员。例如，CAD工程师设计产品时，需要CAM工程师生成用于加工的数控数据，将生成的数控数据输入机器的控制器，数控作业人员通过检查和编辑加工程序以及工具和材料设置作业，做好准备使机器进行加工。完成剩余的加工流程并经过放电及砂床，相关领域的作业人员根据需要对工艺进行维护管理。SMART-UaX的重点便是将这种冗长复杂的现有工艺阶段合而为一。

SMART-UaX现在已经不仅仅是容易切断金属的机器、使用起来更加方便的机器，其目标是以机床为中心，将加工阶段的所有前后工艺数据和信息、技术集中起来。因此，需要将各工艺的信息和数据有机地结合在一起（见图2）。

图 1

图 2

SMART-UaX专用操作系统H-SMART就像电脑的视窗操作系统、智能手机的安卓操作系统一样，算是一种主操作系统。虽然H-SMART系统最早由华川创建并在2013年注册了专利，但直至现在几乎一直被认为是“华川固有的HMI”。SMART-UaX的操作器中，以H-SMART为基础集成了各种软件。有CAM软件和实现CAM作业自动化的软件，以及在最佳加工条件下对数控数据进行编辑的数控数据最优化软件。H-SMART系统对该软件下达命令，发挥掌握各个工艺的中枢作用。因此任何人都能够轻松控制从CAM作业到完成加工的所有流程，并使工艺有机地连在一起。即以IT为基础，将设备和软件合而为一。

使用SMART UaX时，以30个材料为标准，在普通加工机床中需要6h的准备时间，但在SMART UaX中20min后即可开始加工，在设备启动效率方面优势明显。

流程整合的原理

虽然猛地看上去“利用IT整合PC和控制器”很容易，但其中却隐藏着相当复杂的过程。这里需要实现与CAM自动化、CAM、刀具路径最优化软件之间的功能和接口、驱动方法的顺畅联系。

若在H-S M A RT中选择模型，则会自动对分布位置和顺序进行分析并决定应该将各模型分布在何处。在决定位置的同时，CAM自动化软件和CAM软件依次对选择的模型进行计算并生成数控数据。若将作业结果告知H-SMART，H-SMART会以所安装工具的DB为标准呼叫数控数据库最优化软件，使数控数据实现最优化。这样最终加工程序完成后，H-SMART便开始加工，按照前面所说的工艺自主对所有模型进行计算和加工直至结束。

为了将这样的多道工艺顺畅有机地结合起来，在H-SMART和各软件之间采用了内存共享的方式。如若各软件在共同的领域更新信息，那么H-SMART将根据更新的信息掌握工艺、控制各软件、传输数据。

但并非单纯共享信息就可以了，还需要对各工艺进行正确的分析和判断（见图3），比如前面工艺中出现的数据是否有效、如若存在问题是否能够解决、在后续工艺中出现的数据是否符合规则等。这是以对加工工艺的充分了解和整合工艺的设计为基础的。

追求非交互式CAM的全自动工艺

图 3

在最近的大部分机床控制系统中，人机接口并没有变得更加简单方便或者从利用一个设备将现有的电脑和控制器集合起来的概念中摆脱出来。

但是S M A RT-U a X旨在从CAM数据的变换作业到最优化、设置、加工这一整体工艺中，实现全自动化编辑和加工。即使产生问题也能掌握产生问题的原因，不仅可重启机器进行加工，同时还能在各个加工阶段自动检查工具状态并进行矫正。

如果说之前SMART-UaX涉及的领域只是石墨电极加工，那么现在SMART-UaX正在准备范围更广、形态更复杂的金属加工用SMART机器。

即使机器制造得再好，如果使用的人不好好利用，那么也很难摆脱普通机床、控制器的局限。智能技术的根基是将人的创意和IT技术融合起来，使机器最大限度地自主发挥其原本的性能。就像追求“终极自动化（Ultimate Automation）”的字面意义一样，我们可以通过SMART-UaX展望机床的未来。