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      一、 引言
      隨著全球制造業的發展,我公司的機加車間承擔著大量國家重點型號產品零件的數控加工任務,近年來的幾次技改投入了巨額金引進了現代化的CNC加工設備和先進的CAD、CAM技術,形成了水平較高的數控車間,為此需考慮數控機床的聯網及程序管理的問題。
     
      二、 數控DNC的功能特點
      為解決數控機床的聯網問題,公司引進DNC分布式數字控制(Distributed Number Control),DNC是以計算機技術、通訊技術、數控技術等為基礎,把數控機床與控制計算機集成起來,從而實現數控機床的集中控制管理,它是現代機械車間實現設備集成、信息集成、功能集成的一種方法。為解決程序管理和傳輸,尋求完善的DNC解決方案,經多次調研和產品選型,最后定為蘭光創新公司的DNC系統,它實現了以下幾個主要的功能:通過RS232接口,DNC最多可擴展至同時管理256數控設備;強大的遠程通訊功能,機床操作者可直接在機床控制面板上完成程序的調用和發送;多重發送/接收功能,可以方便地從程序的任意點、任意行或任意斷刀處進行程序傳輸;DNC提供了全面的實時系統與機床的登錄功能,程序管理員可隨時查看系統的發送狀態,且每次程序的發送和傳輸都產生成敗日志;DNC在傳輸過程有強大的數據處理能力,能夠對數控程序方便地進行前、后處理,可對程序頭、尾等進行自動處理;DNC支持任何標準的RS232、RS422、485、TCP/IP等通訊硬件,不論是RS232接口或是可連接到Hub的以太網卡,都可實現通訊;
     
      三、公司數控車間的現狀問題
      1. 隨著計算機技術、通訊技術、數控技術及制造業化信息化發展的需要,數控機床得到了廣泛的應用,我公司的機加車間擁有了一定數量的數控機床,但前期在機床通訊、數控程序管理方面存在很多問題:
      2. 車間現有的數控機床有國產和進口的,不同的機床所配的數控系統不一致,有FANUC、西門子、海德海因等多個繁雜的數控系統,而各系統之間所用的機床通訊程序又不一樣,造成相互不兼容的,給程序管理和加工程序的傳輸帶來了很多不便。
      3. 除海德海因配有2G的硬盤外,其它的數控系統內存空間都較小,對復雜的加工程序,尤其是車銑中心、加工中心的程序較大,機床的內存空間不夠,大量的加工程序不得不進行反復的刪除和輸入,浪費了大量的工作時間,不但直接影響了數控機床的效率,且影響了程序的一致性,造成加工出的產品質量不穩定。
      4. 按照車間前期的簡單聯網方式,一般是“一對一”,即一臺機床配一臺電腦,對不同的系統使用不同的通信程序,但其有很多弊端,且車間工作環境惡劣,電腦壽命大大縮短,而且現場凌亂,擁擠,不利于生產的定置管理。
     
      四、 機床聯網的整體方案實施
      1. 硬件部分
      前期為實現制造業信息化,在構建公司級的園區網時,已將網線布置到了每臺機床,多臺機床通過交換機使用屏蔽超五類的雙絞線聯接網絡,在RS232串口設備服務器方面,我公司選擇了MOXA公司的MOXA DE211單口適配器,連接上服務器后,在硬件上實現了一臺服務器控制多臺數控機床;
      2. 軟件部分
      利用DNC機床聯網與遠程通訊部分(DNC-Pro )、數控程序的編輯與仿真(EDIT -Pro )與數控程序的數據庫管理(NCBASE )三部分組成,這三部分共同完成了程序通訊、設備管理、程序編輯、加工仿真及程序的數據庫管理、人員權限設定等功能。
     
      五、 程序管理與系統維護
      1. 程序管理
      對加工程序進行統一編號后,納入數據庫管理,可實現對各種信息如程序號、圖字號、零件號、機床、用戶信息進行管理和系統維護,并可圖形文件、程序注釋、刀具配置清單和加工狀態,刀跡仿真等進行關聯管理,同時數據庫可對登錄人員設置不同的權限,任何人在數據庫的操作都可記錄,程序管理有據可查。
      2. 系統維護
      在服務器上利用DNC-Pro可實現對多臺機床狀態的臨控, 數控編程人員將加工程序放置到指定的目錄下,數據庫自動搜索并納入數據庫,對從機床上傳的程序已可按編號規則進行管理和維護。
     
      六、 應用實例
      公司在DNC方面的成功實施,解決了車間現場、程序管理、程序固化、傳輸等諸多問題,為我公司在制造業信息化方面的建設和推廣打下了良好的基礎。下面以我公司的一個零件為例介紹DNC的實際應用過程:
      1. 確定工藝方案,根據產品零件圖,編制數控加工工藝,考慮到工件裝夾方便,合理地安排工序。
    圖1:三維模型
     
      2. 根據零件結構,進行CAM編程,并選擇合理的加工參數后生成NC代碼并給程序編號,該零件是用UG進行編程,生成程序編號為040001的NC程序,將其發送至指定的目錄, Edit-Pro到該目錄下進行搜索并擴展到數據庫,并利用程序模擬功能進行加工仿真。
    圖2:加工刀軌

     
      3. 在工藝規程中明確加工刀具清單、程序編號、裝夾方式、對刀方式。將編程時所用的刀具列出清單,并工藝規程上明確程序編號,及零件的裝夾方式以及工件的中心、對刀的零表面等。
      4. 操作者進行程序調用、試加工。數控機床操作者根據工藝規程上的內容,先進行刀具準備、工件裝夾、找正等工作,然后根據程序編號040001進行調用、試加工。
      5. 根據試加工的反饋情況,進行程序保存。若試加工件經檢驗不合格則進行程序調整,直至零件合格后,才進行程序固化保存。保存時將零件的圖形、刀軌、刀具清單一并在 EDIT-Pro中保存成固定的程序,并設置相應的權限,供下次加工時使用。
     
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