智能机床是智能制造的基础。机床智能化可分为3个方面：①机床部件本身;②数控系统智能化;③机床智能化和网络化为制造资源社会共享、构建异地的、虚拟的云工厂创造了条件，从而迈向共享经济新时代，创造更多的价值。

智能机床的核心在于构建一个基于模型的闭环加工系统。借助温度、加速度和位移等传感器监测机床工作状态和环境的变化，实时进行调节和控制，优化切削参数，抑制或消除振动，补偿热变形，充分发挥机床的潜力。智能机床的另一功能是网络通信，它是工厂网络的一个节点，可实现机床之间和车间管理系统的相互通信，提高生产系统效率和效益。

智能主轴的特征是自主性、自学习、兼容性和开放性。从感知到决策到控制，再到执行是实现智能的四部曲。主轴的智能化分为两类：①与主轴结构相关。②与加工过程有关。

瑞士StepTec智能主轴是智能主轴的范例，它的智能化系统由电感轴向位移传感器、热电偶温度监控、主轴诊断模块、拉杆位置传感系统、加速度计振动测量、前轴承液压预紧载荷系统组成;德国Prometec公司的主轴传感系统和分析(Spindle Sensor System and Analysis，3SA)环由固定的外环和旋转的内环组成，可安装在任何电主轴的前端，实现主轴智能化。

日本Makino T4钛合金加工机床的力控制智能导轨是一种控制导轨表面摩擦力与切削力保持平衡而消除振动的方法，其原理是借助测微计测量移动部件与导轨之间的间隙，控制伺服阀，调整气垫腔的上浮力，从而改变摩擦力，抵消切削力的变化。

■  同济大学现代制造技术研究所名誉所长张曙教授

增加机床结构的阻尼可减小受激振动的振幅，并使其很快衰减。机床结构阻尼器有两种：调谐阻尼器与主动阻尼器。

智能数控系统是新一代的机床“大脑”，具有以下4方面功能：①自主选择加工参数+优化刀具路径=智能编程，进一步从三维CAD模型提取特征语义，直接生成无G指令的数控程序;②数控系统从运动控制器进化为车间管理系统的终端，成为工厂网络的基层节点，并可接入云平台;③数控系统嵌入MTConnect适配器和代理应用程序，能够实现机床之间的通信，进行信息交互;④数控系统连接到数字镜像服务器，与虚拟机床构成数字双胞胎，使产品设计、加工制造和测量检验连接成数字主线，实时看到如何相互影响，以便做出更好的决策，更高效、高质量地运行。

德国SolidCam公司的iMachining是智能编程的例子，它的“工艺向导”汇集了数百位经验丰富的CAM和CNC工程师所掌握的知识和经验，根据机床、材料和刀具优化进给、主轴转速、切削深度和宽度。

日本OKUMA的OSP Suite是智能数控系统的范例，该系统不仅能够实现热亲和、防碰撞、加工导航、伺服导航、5轴机床误差校正这5项智能化技术，同时让生产指示、作业指示，以及机床状态数据的管理可视化，从而缩短加工时间、提高运转率、缩短准备时间。

此外，无G指令的STEP-NC编程能够根据髙层产品数据对加工过程进行优化，提高生产效率与产品质量;可明确地描述需要加工的特征、工艺和允差;面向对象结构化的产品几何与制造信息模型，避免各环节间的数据格式转换;具有通用性和可重用性，STEP-NC文件能不经修改地用于不同的数控机床;实现信息双向传输，下游环节对产品数据的修改可直接保存，并反馈给上游环节。

在互联网条件下，数控系统不仅能够实现机床与机床的互联，还是一个能够生成车间管理数据、并与有关部门进行数据交换的网络终端。

在数控系统提供“透明”数据的前提下，需要与商业模式相配合的云端平台和云端应用。沈阳机床集团旗下智能云科公司研发的云协同制造平台(i-Smart Engineering&Services Online，iSESOL)平台，通过i5智能机床的在线信息，打造了一套云端产能分享平台，用户可以将闲置产能公示于iSESOL产能平台，有产能需求的用户无需购买设备即可快速获得制造能力，通过这种方式产能提供方可以利用闲置产能获得收益，产能需求方可以以较低的成本获得制造能力，双方通过分享获得利益最大化。

机床智能化的第一个方面聚焦于机床部件本身，包括主轴单元、进给驱动、结构件的智能化，用以抑制振动和热变形补偿等。第二个方面是从加工设备进化到工厂网络的终端，生产数据能够自动采集，实现机床与机床、机床与各级管理系统的实时通信，使生产透明化，机床融入企业的组织和管理，缔造智能化工厂。机床智能化和网络化为制造资源社会共享、构建异地的、虚拟的云工厂创造了条件，从而迈向共享经济新时代，创造更多的价值。