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1序言

機械制造業(yè)是工業(yè)的主體，第四次工業(yè)革命的到來為制造業(yè)發(fā)展和轉(zhuǎn)型提供了新的機遇，發(fā)展智能制造已成為搶占制造技術(shù)制高點的突破口，世界各國紛紛推出產(chǎn)業(yè)政策，推動制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以保持競爭優(yōu)勢。如德國率先提出“工業(yè)4.0”，建設(shè)高端智慧工廠和智能制造創(chuàng)新中心；美國提出“國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)”，推進(jìn)建設(shè)制造業(yè)關(guān)鍵領(lǐng)域和完備創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)；日本提出“工業(yè)價值鏈”，聯(lián)合100多家企業(yè)共同建設(shè)日本智能制造聯(lián)合體，推動實現(xiàn)智能互聯(lián)工廠；《英國工業(yè)2050戰(zhàn)略》提出“服務(wù)再制造”，以數(shù)字技術(shù)改變傳統(tǒng)供應(yīng)鏈；《中國制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展》把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向。智能制造的實質(zhì)是以數(shù)據(jù)驅(qū)動的全方位數(shù)字化，關(guān)鍵基礎(chǔ)是數(shù)控機床（包括機床、機器人、量儀具、傳感器等）的智能互聯(lián)互通互操作。

2數(shù)控機床大數(shù)據(jù)分類

數(shù)據(jù)是流通于數(shù)控機床數(shù)據(jù)采集、融合、分析決策、反饋控制等環(huán)節(jié)的“靈魂”，也是數(shù)控機床互聯(lián)互通互操作的根本“服務(wù)對象”。數(shù)控機床大數(shù)據(jù)來自于機床不同的功能部件（如控制器、伺服系統(tǒng)、絲杠等），根據(jù)不同的數(shù)據(jù)特點和用途，筆者將其主要分為以下５類。

（1）屬性數(shù)據(jù) 屬性數(shù)據(jù)在機床全生命周期中不會發(fā)生改變，如機床構(gòu)造（如三軸鉆攻中心由３個運動軸和１個主軸構(gòu)成）、部件類型（如控制器、軸等）、機床生產(chǎn)廠家、機床生產(chǎn)日期等。

（2）參數(shù)數(shù)據(jù) 為了生產(chǎn)過程的有效控制，數(shù)控系統(tǒng)以參數(shù)的形式對機床運行的各種物理量進(jìn)行描述，這類數(shù)據(jù)稱為參數(shù)數(shù)據(jù)，包括NC參數(shù)、軸參數(shù)、通道參數(shù)及設(shè)備參數(shù)等。

（3）邏輯數(shù)據(jù) 數(shù)控機床通過PLC程序?qū)Ω鞑考倪\行邏輯進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，包括CNC裝置的控制功能、準(zhǔn)備功能、插補功能、進(jìn)給功能、補償功能、監(jiān)視和診斷功能等，如當(dāng)監(jiān)視和診斷模塊發(fā)出特定報警時，不允許機床執(zhí)行正常加工操作；機床防護門處于“打開”狀態(tài)時，不允許執(zhí)行運行操作。

（4）任務(wù)數(shù)據(jù) 數(shù)控機床通過G代碼描述加工任務(wù)，G代碼一般由CAM系統(tǒng)生成，是現(xiàn)場操作人員對數(shù)控機床發(fā)出加工要求的主要載體，也是數(shù)控機床最主要的任務(wù)數(shù)據(jù)。

（5）狀態(tài)數(shù)據(jù) 狀態(tài)數(shù)據(jù)是零件數(shù)控加工的質(zhì)量、精度和效率優(yōu)劣直接或間接的定量描述。其既包含機床完成工作任務(wù)過程中數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部反饋控制所獲得的海量電控數(shù)據(jù)，如主軸功率、主軸負(fù)載電流、進(jìn)給軸負(fù)載電流、跟蹤誤差和材料切除率等，也包括通過外部傳感器采集的物理和幾何數(shù)據(jù)，如切削力、溫度、振動、空間誤差、熱變形和零件表面粗糙度等[1]。