1 引言
目前國(guó)內(nèi)企業(yè)數(shù)控加工大多還處于單機(jī)加工狀態(tài).沒(méi)有實(shí)現(xiàn)數(shù)控網(wǎng)絡(luò)化加工。許多企業(yè)的各類(lèi)設(shè)備中,數(shù)控設(shè)備逐漸占據(jù)主要地位,急需對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化治理,包括開(kāi)機(jī)率、任務(wù)分配等,許多企業(yè)沒(méi)有對(duì)數(shù)控設(shè)備的加丁代碼進(jìn)行統(tǒng)一治理,同一個(gè)工件的加丁代碼,有多個(gè)不同版本在使用,有時(shí)會(huì)造成非常可怕的后果。系統(tǒng)實(shí)施參考了國(guó)內(nèi)集成數(shù)控網(wǎng)絡(luò)化加工的多種運(yùn)行模式,結(jié)合一些企業(yè)的數(shù)控車(chē)間和生產(chǎn)狀況的實(shí)際情況,充分考慮系統(tǒng)的適用性、先進(jìn)性和擴(kuò)展性等功能指標(biāo)。對(duì)工廠的設(shè)計(jì)制造信息集成和柔性化生產(chǎn)建立實(shí)用的數(shù)控車(chē)間集成化控制與管理麻用系統(tǒng)也具有很強(qiáng)的借鑒性。
2 串口通信標(biāo)準(zhǔn)
2.1 RS-232C串口標(biāo)準(zhǔn)
串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)使用和發(fā)展,目前已經(jīng)有多種。但都是在RS-232標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)E經(jīng)過(guò)改進(jìn)而形成的。暖Rs一232C是電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)推薦的一種普及型異步通信總線標(biāo)準(zhǔn),目前已廣泛應(yīng)用到了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中外圍設(shè)備與主機(jī)的連接中。接口的信號(hào)內(nèi)容實(shí)際卜RS-232C的25條引線中有許多是很少使用的,在計(jì)算機(jī)與終端通訊中一般只使用(3~9)條引線。RS一232-C最常用的9條引線的信號(hào)內(nèi)容,如表1所示。
2.2 RS-422/485串口標(biāo)準(zhǔn)
為了擴(kuò)大串行通信的有效傳輸距離,提高通信傳輸速率,增強(qiáng)抗干擾能力,EIA制定了RS-422/485串行總線通信標(biāo)準(zhǔn),也叫雙端接口電氣標(biāo)準(zhǔn)或平衡傳輸電氣標(biāo)準(zhǔn)。RS--422/485與RS-232C的關(guān)鍵不同之處在于將單端輸入改為雙端差分輸入,信號(hào)地不再共用,通信雙方的信號(hào)地不再連在一起131。
2.3 RS-232C與RS-485標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換
目前絕大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)配有RS232c通訊接口。但由于RS-232抗干擾能力較差并目數(shù)據(jù)傳送距離過(guò)近,當(dāng)DNC主機(jī)與數(shù)控機(jī)床通訊距離較遠(yuǎn)時(shí)(超過(guò)15m),使用標(biāo)準(zhǔn)的RS-232C電纜就不能進(jìn)行有效的通訊。另外,通訊雙方設(shè)備使用電纜直通連接,在兩端沒(méi)備不共地或引入處有電源干擾時(shí),往往會(huì)毀壞設(shè)備接口。而本系統(tǒng)所要求的數(shù)據(jù)傳送距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)15m,所以在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)中需要使用轉(zhuǎn)換接F1實(shí)現(xiàn)RS-232C與RS-485之間的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換。
3 數(shù)控網(wǎng)絡(luò)化加工的實(shí)現(xiàn)
3.1數(shù)控網(wǎng)絡(luò)化加工
傳輸網(wǎng)絡(luò)使用CPl34U作為上位機(jī),ND--6520轉(zhuǎn)換模塊作為下位機(jī)的方式.實(shí)現(xiàn)了從一臺(tái)計(jì)算機(jī)機(jī)向多臺(tái)數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)傳輸。在此網(wǎng)絡(luò)荃礎(chǔ)上應(yīng)用串口通訊技術(shù)。采用串行通信方式, 在VC++6.0環(huán)境下便用MSConmm控件開(kāi)發(fā),完成了榴彈數(shù)控加工數(shù)據(jù)傳輸。如圖1聽(tīng)示,是數(shù)控網(wǎng)洛化加工示意圖。
3.2 傳輸軟件的設(shè)計(jì)
系統(tǒng)根據(jù)用戶選擇的機(jī)床號(hào)讀出機(jī)球設(shè)置參數(shù)并將顯示在界而的下方用戶確認(rèn)傳愉參數(shù)正確時(shí),點(diǎn)“接收”按扭,系統(tǒng)進(jìn)入接收狀,等 待機(jī)床傳入程序.如圖2所示,為數(shù)據(jù)3妾收流程圖。
系統(tǒng)在CAD/CAM軟件中完成零件建模,建建立加工完成工藝冬數(shù)的配置,生成刀位軌跡,經(jīng)加工仿真正確后,再根據(jù)不同的機(jī)床設(shè)置好的后置處理,生成數(shù)控機(jī)床執(zhí)行的數(shù)控代碼,最后根據(jù)用戶選擇的機(jī)床號(hào)讀出機(jī)床設(shè)置參數(shù)并將其顯在示在界而的下方,用戶確認(rèn)傳輸參數(shù)正確,點(diǎn)“發(fā)送”按扭,系統(tǒng)進(jìn)入發(fā)送狀態(tài)將檢索出來(lái)的數(shù)控程序傳輸?shù)街付ǖ臄?shù)控機(jī)味數(shù)控加工傳輸子系統(tǒng)調(diào)整機(jī)床參數(shù)界面.如圖3所示。
3.3 數(shù)據(jù)的集成管理
通過(guò)ftp將生成的數(shù)控代碼文件服務(wù)器進(jìn)行上傳,從而實(shí)現(xiàn)資源的集中管理,各終端計(jì)算機(jī)可從吸務(wù)器將需要的數(shù)扮程序下載到本地機(jī),進(jìn)而通過(guò)傳愉系統(tǒng)向相應(yīng)的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)零件的數(shù)控加工,如圖4所示.是數(shù)控代碼文件管理界面上傳和下載G代碼過(guò)程分別,如圖5,圖6聽(tīng)示。
圖4 數(shù)控代碼文件管理界面
圖5 G代碼上傳到服務(wù)器
圖6 從服務(wù)器上下載G代碼
客戶端上完成數(shù)控程序的編輯、調(diào)用上傳、仿真等功能,服務(wù)器則作為數(shù)控松中管理和傳摘的平臺(tái)所有的數(shù)控程序均集中在服務(wù)器上,服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)可以對(duì)程序、圖號(hào)、零件代號(hào),機(jī)床和用戶名稱等信息進(jìn)行管理,保證數(shù)據(jù)安全,并方便查詢與管理。由于企業(yè)重要的信息需要備份,系統(tǒng)提供信息備份和手動(dòng)備份。
系統(tǒng)中的每個(gè)用戶登錄時(shí)必須愉人用戶名和密碼,只有經(jīng)過(guò)確認(rèn)的合法用戶才可以登錄系統(tǒng),享受管理員或上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)賦予的權(quán)力,企業(yè)中不同角色的人對(duì)不同狀態(tài)下的數(shù)控程序,有不同的操作權(quán)限,可以對(duì)數(shù)控程序的審批流程和人員權(quán)限進(jìn)行定義和管理。此外還具有有項(xiàng)目進(jìn)度統(tǒng)計(jì)、產(chǎn)品管理等功能。
4 實(shí)施效果
通過(guò)對(duì)某軍工企業(yè)的數(shù)控網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)施,主要效果如下:(1)提高了生產(chǎn)制造部工作效率。機(jī)床操作人員在數(shù)控機(jī)床終端就可以自動(dòng)調(diào)用服務(wù)器上的加工程序.同時(shí)可以將重要的程序保存到服務(wù)器中;(2)實(shí)現(xiàn)了高度的資源共享。系統(tǒng)信息、Nc程序、工藝信息、生洲械」和生產(chǎn)調(diào)度等各種信息貯存在DNC服務(wù)器中,通過(guò)相應(yīng)的接口與CAIIGAMCAPP整體集成,實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)間無(wú)縫結(jié)剖;(3)提高了管理水平。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)DN(:能夠系統(tǒng)的管理所有的設(shè)備,使生產(chǎn)得到了有效的管理和控制,保證了整個(gè)操作加工過(guò)程及設(shè)備的安全,掌握每臺(tái)數(shù)控機(jī)床的使用率等指示;(4)方便了部門(mén)間的溝通?梢源_保內(nèi)部各部門(mén)數(shù)據(jù)在部門(mén)之間流轉(zhuǎn)、與實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相關(guān)單位數(shù)據(jù)交流安全、可靠、高效。
5 結(jié)束語(yǔ)
數(shù)控網(wǎng)絡(luò)化加工是針對(duì)企業(yè)車(chē)間數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)問(wèn)題,對(duì)串口通訊技術(shù)進(jìn)行研究,在生產(chǎn)車(chē)間組建數(shù)控加工網(wǎng)絡(luò),通過(guò)控制計(jì)算機(jī)將數(shù)控加工程序傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床。使用485遠(yuǎn)距離傳輸卡和RS232轉(zhuǎn)換模塊及傳輸軟件,在企業(yè)試制車(chē)間組建數(shù)控加工子系統(tǒng),在批生產(chǎn)車(chē)間組建批生產(chǎn)柔性加L子系統(tǒng)。從而配合企業(yè)完成零件的研制和生產(chǎn)任務(wù),大大提高了企業(yè)生產(chǎn)效率。
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本文標(biāo)題:數(shù)控網(wǎng)絡(luò)化加工的數(shù)控技術(shù)的研究
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