先進製造技術——特別是針對金屬零部件的先進製造技術——一般會(hui) 使用兩(liang) 種方法:減材製造,即將成塊的材料切削稱所需的形狀;或者增材製造,又稱3D打印技術,即按照精確的形狀逐層構建。這兩(liang) 種方法都有各自的優(you) 缺點,不過它們(men) 也有共同點,就是必需有一個(ge) 人向程序中輸入特定的指令,然後監督製造過程,並在出現意外情況的時候動手更改這些指令。
而如今,隨著智能加工和機器人技術的進步,人類幹預的必要性可能很快就會(hui) 成為(wei) 過去的事情了。近日,由神戶大學教授Shirase Keiichi領導的一群研究人員開發出了一種機床原型,它能夠像3D打印機那樣製造精密部件。

神戶大學研究團隊開發的這台機器與(yu) 大多數3D打印機或者機加工切削工具所不同的是,這實際上是一台可以自己決(jue) 定根據一個(ge) 加工信息和切削條件的數據庫製訂優(you) 化加工流程的機器。
據該校工程研究生學院的研究人員稱,這一進展可以加速定製產(chan) 品的製造,比如牙科植入物和人工骨等。Keiichi還期望它能夠為(wei) 智能製造係統的持續開發鋪平道路。這種係統能夠通過減少錯誤和提高生產(chan) 效率來降低成本和縮短製造時間。
據了解,該項目的出現主要是為(wei) 了解決(jue) 金屬製造當前所麵臨(lin) 的一些問題。一方麵,金屬切削需要大量的勞動來創造出指導機器的程序。此外,一旦切削過程已經開始,機器就無法對預想不到的問題做出調整,這意味著,如果出現問題,整個(ge) 過程將不得不從(cong) 頭開始。
盡管如今金屬3D打印技術已經成為(wei) 工業(ye) 級金屬部件製造的一個(ge) 越來越受歡迎的選擇,但是神戶大學的研究人員們(men) 指出,金屬3D打印使用的粉末十分昂貴,而且往往不能夠提供一個(ge) 高質量的表麵。
這種新技術目前仍然是一個(ge) 原型,也沒有公布具體(ti) 的技術細節,不過據研究人員們(men) 介紹稱,它以一種類似3D打印機的方式來製造金屬對象——這意味著逐層構建,而不是通過切掉多餘(yu) 的材料。最重要的是,這個(ge) 原型標誌著在機加工過程中從(cong) 向機床輸入指令,到委托機床的轉變——這是世界上第一次。”
研究人員稱,用戶要做的隻是準備目標部件的一個(ge) 3D模型和材料模型。而該機床將使用一個(ge) 加工信息和切削條件的數據庫自行確定最佳加工過程,然後相應地自動選擇它的指令。
這個(ge) 3D打印機式的機床原型實際上是日本神戶大學正在進行的關(guan) 於(yu) 智能機床研究的一部分,並在最近舉(ju) 辦的 Emo Milano 2015上進行了展示,這是國際上三大機床貿易展之一。
此外,這個(ge) 原型機器是日本戰略創新促進計劃(SIP)在“創新的設計和製造技術”方向上選擇的三個(ge) 扶持項目之一。SIP計劃由日本內(nei) 閣辦公室科學、技術和創新委員會(hui) 領導。2015年6月,神戶大學向SIP項目申請資金建立3D智能製造中心,其目標是在智能化增材製造領域推動跨學科研究以及企業(ye) 界與(yu) 學術界的合作。
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