數控機床聯(lián)網技術應用
關鍵詞:數控機床;網絡
隨著CAD/CAM一體化技術和局域網技術的普及和應用答姥,目前多數企業(yè)在新產品設計開發(fā)铣除、工藝過程編制和數控機床程序編制的效率和質量上都得到了明顯的提高,企業(yè)的技術管理與生產管理已經進入了網絡化時代。而與CAD/CAM密切相關的數控機床管理仍然處于原始狀態(tài)尚粘,成為制約企業(yè)現代化管理水平提高的瓶頸择卦。我公司通過與北京雷梯斯特控制技術公司的合作,成功地解決了這個問題郎嫁,實現了全公司數控機床的網絡化管理秉继,使企業(yè)的管理水平得到了新的提高。
一源相、數控機床聯(lián)網前的主要問題
1. 程序傳輸方面
對于一些程序量要求相對較少的數控機床折司,一直是采用最原始的手工鍵盤輸入方式,這種方法的弊病是:(1)效率低下乱;(2)占用機時長耿把;(3)易出錯。
而一些程序輸入量比較大的數控機床条肢,則使用一個臺式計算機放在機床邊專門用于程序傳輸舍仙。這種方法的缺點是:(1)環(huán)境惡劣,計算機維護困難稀忘。(2)通訊軟件為DOS版本云钻,升級換代困難;(3)一臺計算機針對一臺數控機床扣筛,設備資源浪費聋寻;(4)操作方法復雜,對操作者的素質要求高水导;(5)多人操作一臺計算機坠狡,程序文件的管理混亂。
另外我們曾經用筆記本電腦進行程序傳輸强衡,由于頻繁地對傳輸電纜進行插拔操作擦秽,筆記本電腦的串行接口極易被燒毀。
2. 程序管理方面
(1)對于FAUNC系統(tǒng)漩勤,其程序號只能使用Oxxxx感挥;對于西門子系統(tǒng),其程序號只能使用%MPFxxxx越败,因程序號碼的資源有限触幼,同一個程序號有可能對應多個零件圖號,從而在應用中易產生混亂究飞。
(2)為了使程序號與零件圖號相互對應置谦,必須有專人負責對程序進行記錄管理,此項工作繁雜亿傅、易出錯媒峡。
以上弊端嚴重影響著我公司數控加工的生產效率瘟栖,因此迫切需要尋找一種改善數控機床現狀的有效方法,對其進行系統(tǒng)化的管理谅阿。
二虽苫、針對問題制定解決方案
通過進行多方面調研,認為目前我公司內部局域網已經發(fā)展到了一定的規(guī)模碴秽,尤其是CAD/CAM一體化應用已經非常普遍沾陡,因此數控機床走網絡化管理的道路是解決問題的最佳選擇。
我們選擇了北京雷梯斯特控制技術公司開發(fā)的CNC LINK4.0數控機床聯(lián)網系統(tǒng)承叫,雙方合作對我公司所有數控設備逐一進行調試聯(lián)接蔫沐,最終接入局域網進行統(tǒng)一管理。
1. 系統(tǒng)的組成(圖1)
機床聯(lián)網系統(tǒng)包括:(1)網絡服務器织鳖、(2)局域網線激点、(3)CAD/CAM計算機、(4)CNCLINK-4.0管理系統(tǒng)愤凭、(5)聯(lián)網系統(tǒng)主控機窥窜、(6)遠程通訊接口、(7)通訊電纜原俘、(8)數控機床。
其中網絡服務器蒲坐、局域網線竿刁、CAD/CAM系統(tǒng)和數控機床是企業(yè)已存在的資源;CNCLINK-4.0系統(tǒng)管理機是一臺安裝了聯(lián)網專用軟件的工業(yè)級PC計算機搪缨,可以將客戶管理端軟件安裝在局域網的任何一臺計算機上作為管理工作站食拜;聯(lián)網系統(tǒng)管理機是一臺專用計算機,運行UNIX操作系統(tǒng)副编,其作用是接受各工作戰(zhàn)的調度负甸,向網絡上所有數控機床發(fā)送指令,實現機床信息的統(tǒng)一管理痹届;遠程通訊接口設備是專用于主控機與機床間通訊的多串口分配器呻待,其特點是可實現遠距離傳輸而無信號損失;通訊電纜是普通4芯屏蔽電纜队腐,兩端加光電隔離器以避免干擾信號蚕捉。
2.機床聯(lián)網系統(tǒng)的主要功能
(1) 徹底擺脫手工輸入程序和單機輸入程序的局面,實現長距離自動程序傳輸柴淘。
(2) 用于管理的PC機可以放置在局域網的任何位置迫淹,不受距離的影響,而主控機距離數控機床的最遠距離允許達到1500M为严。
(3) 并行傳輸程序升筛,即一臺主控機可以同時面向我單位目前16臺數控機床進行數據通訊振沾。
(4) 操作簡單,無需借助其他設備或編程員的幫助柳竟,操作工人在機床的操作面板上輸入相應指令莽恩,就可以上傳或下載零件加工程序。
(5) 主控機24小時工作陕券,隨時對網絡上的數控機床實施管理及數據通訊偏笋,不會影響機床的三班倒或節(jié)假日加班運行。
(6) 傳輸可靠性高欧舒,專用軟件本身有數據校驗功能莱艺,所以在傳輸過程中一般不會出現錯誤,特殊情況下如有錯誤計算機立即報警阐拭。軟件同時具有上傳和下載文件的檢查功能榄集,每個文件上傳后均可返回一個檢查文件,確保數據的安全掺厦。
(7) 程序可在WINDOWS平臺上實現長文件名管理苗率,從而可以實現文件名與零件號統(tǒng)一的管理方式,徹底改變了程序號對NC程序管理的束縛聚谁。
(8) 借助軟件的傳輸日志功能可查看數據傳輸的日期母剥、時間、文件名形导、上傳還是下載等內容环疼,用以記錄操作者的操作過程及出錯信息。
(9) 每臺數控機床均可訪問或下載本機床目錄和公共目錄下的NC程序朵耕。
(10) 對具有DNC功能的數控系統(tǒng)炫隶,可以在網絡上實現DNC加工。
(11) 數控機床聯(lián)網數量不受限制阎曹。從系統(tǒng)示意圖中可以看出伪阶,聯(lián)網系統(tǒng)主控機是安裝在在企業(yè)局域網上的,從原理講上在網上可以安裝任意多個主控機处嫌,而每個主控機又可以聯(lián)接32臺數控機床栅贴。
三、方案實施后的效果
實現數控機床聯(lián)網后锰霜,我公司在數控程序管理和程序傳輸方面有了明顯改善筹误。
聯(lián)網前數控程序基本處于初級管理狀態(tài),編程員按照工藝員提出的任務書編制程序谊某。對于較短的程序坷顽,程序完成后編程員將程序單打印,放在專用的程序袋中保存订岗,每臺機床對應一個程序袋喇喂,操作者需要程序時由編程員負責復印或打印并發(fā)給操作者使用饰逝。對于較長的程序,則由編程員自己保存在計算機硬盤中雪奠,需要時由編程員負責拷貝成軟盤并交給操作者使用文浆。
數控機床聯(lián)網后,依賴于專用網絡管理軟件的功能踪启,所有編制好的程序均放在對應于每臺機床的目錄下升价,每個程序按照零件圖號編制名字,不會發(fā)生重名現象茧天,操作者隨時通過指令了解網絡上的程序并下載使用窄悍。
聯(lián)網前后對比有下面幾點明顯的改變:
1. 縮短傳輸程序的時間,也就是節(jié)約了昂貴的數控機床機時費用磨夕。
2. 準確性高屯远,零件程序重復使用時即使重新傳輸也可以保證絕對正確。
3. 操作者勞動強度減低捕虽,只需在機床面板輸入簡單指令就完成了程序傳輸慨丐。
4. 修改容易,首次使用的程序如果在現場進行了修改泄私,上傳后可供下次調用房揭。
5. 程序管理實現了統(tǒng)一化。
6. 責任清楚晌端,一旦出現問題崩溪,很容易分析出編程原因或操作原因。
四斩松、應用實例
1. 數控十米元車
主要加工對象是汽輪機低壓轉子,目前已編制了三個產品的低壓轉子的成熟程序觉既,程序總數量809個惧盹,總長度214K,已經超出了機床存儲器的容量瞪讼,實現機床網絡化管理后钧椰,編程員將這些程序存儲在聯(lián)網系統(tǒng)的主控機中,當機床更換加工零件時殖祈,工人根據加工對象刻吵,按照程序清單下載程序,無需編程員再做任何輔助工作粮戈。
2. 數控落地銑床
主要加工對象是汽輪機汽缸苦突、低壓轉子銑棕樹型葉根槽、轉子聯(lián)軸器孔等亭圆,其特點是零件繁雜街剂,程序種類多防徊,不易管理,機床聯(lián)網使得程序管理有序化绎弯,方便了操作者隨時調用选芦。
潤揚大橋項目是我公司承接的國家重點建設項目,工期非常緊版逼,其中的散索鞍座是曲面零件赌列,其曲面加工安排在這臺機床采用四軸聯(lián)動方式銑成,由于零件尺寸大钮隙,程序量也很大阅嘶,程序總數量62個,總長度1944K您宪,遠遠超出機床存儲器容量奈懒。由于工期緊,要求機床24小時不停機加工宪巨。采用了數控機床聯(lián)網技術后磷杏,實現了程序的隨時傳輸。并且由于鑄造毛坯的余量不均勻捏卓,需要經常根據實際修改程序极祸,編程員只需在CAD/CAM計算機上將余量稍做修改,生成新的程序并放在網絡主控機上怠晴,操作者就可以立即下載運行遥金,因此聯(lián)網系統(tǒng)為保證該國家重點項目的制造周期起了關鍵的作用。
3. 數控兩米立車
主要加工對象是汽輪機聯(lián)軸器蒜田、隔葉件等曲面回轉體零件稿械,程序種類多,程序數量大冲粤。有一次因為操作失誤寿宅,機床存儲器中的零件程序被全部刪除了,由于有機床聯(lián)網系統(tǒng)船遣,工人從網上很快將程序全部重新下載卫糙,沒有因此而耽誤生產。
4. CK7530元車
這是一臺新安裝的帶6把刀庫的數控車床样呜,在最初運行階段欺靠,由于編程員和操作者都需要有一個適應過程,因此有大量數控程序需要調整覆珍。借助于機床網絡系統(tǒng)肾寡,很方便地實現了這項以往很煩瑣的工作,待全部程序調整好后盹挑,將其放在網絡上赃慰,以后就可以重復調用荐多。
五、結束語
目前在我廠安裝運行的CNCLINK4.0數控機床聯(lián)網系統(tǒng)是基于RS232串口通訊技術而建立的網絡系統(tǒng)纪尊,隨著數控技術的發(fā)展候殿,具備在以太網上運行的數控系統(tǒng)逐漸得到了廣泛的應用,因此今后的數控機床聯(lián)網系統(tǒng)將與企業(yè)內部的局域網成為一個統(tǒng)一的系統(tǒng)献雅,其維護與管理將變得更為快捷方便碉考。
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