1、數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用北京北重汽輪電機有限責(zé)任公司 何俐概述介紹了數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及主要功能，闡述了對數(shù)控設(shè)備進行聯(lián)網(wǎng)的必要性，根據(jù)應(yīng)用實例對機床聯(lián)網(wǎng)前后的變化進行比較，證明數(shù)控機床的網(wǎng)絡(luò)化管理是實現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)代化管理的重要環(huán)節(jié)。關(guān)鍵詞 數(shù)控機床 網(wǎng)絡(luò)隨著CAD/CAM一體化技術(shù)和局域網(wǎng)技術(shù)的普及和應(yīng)用，目前多數(shù)企業(yè)在新產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、工藝過程編制和數(shù)控機床程序編制的效率和質(zhì)量上都得到了明顯的提高，企業(yè)的技術(shù)管理與生產(chǎn)管理已經(jīng)進入了網(wǎng)絡(luò)化時代。而與CAD/CAM密切相關(guān)的數(shù)控機床管理仍然處于原始狀態(tài)，成為制約企業(yè)現(xiàn)代化管理水平提高的瓶頸。我公司通過與北京雷梯斯特控制技術(shù)公司的合作，成功地解決了這

2、個問題，實現(xiàn)了全公司數(shù)控機床的網(wǎng)絡(luò)化管理，使企業(yè)的管理水平得到了新的提高。一、數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)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(shù)控機床，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；（2）占用機時長；（3）易出錯。而一些程序輸入量比較大的數(shù)控機床，則使用一個臺式計算機放在機床邊專門用于程序傳輸。這種方法的缺點是：（1）環(huán)境惡劣，計算機維護困難。（2）通訊軟件為DOS版本，升級換代困難；（3）一臺計算機針對一臺數(shù)控機床，設(shè)備資源浪費；（4）操作方法復(fù)雜，對操作者的素質(zhì)要求高；（5）多人操作一臺計算機，程序文件的管理混亂。另外我們曾經(jīng)用筆記本電腦進行程序

3、傳輸，由于頻繁地對傳輸電纜進行插拔操作，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)，其程序號只能使用Oxxxx；對于西門子系統(tǒng)，其程序號只能使用%MPFxxxx，因程序號碼的資源有限，同一個程序號有可能對應(yīng)多個零件圖號，從而在應(yīng)用中易產(chǎn)生混亂。（2）為了使程序號與零件圖號相互對應(yīng)，必須有專人負責(zé)對程序進行記錄管理，此項工作繁雜、易出錯。以上弊端嚴重影響著我公司數(shù)控加工的生產(chǎn)效率，因此迫切需要尋找一種改善數(shù)控機床現(xiàn)狀的有效方法，對其進行系統(tǒng)化的管理。二、針對問題制定解決方案通過進行多方面調(diào)研，認為目前我公司內(nèi)部局域網(wǎng)已經(jīng)發(fā)展到了一定的規(guī)模，尤其是CAD/CAM一體

4、化應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，因此數(shù)控機床走網(wǎng)絡(luò)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(shù)公司開發(fā)的CNC LINK4.0數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，雙方合作對我公司所有數(shù)控設(shè)備逐一進行調(diào)試聯(lián)接，最終接入局域網(wǎng)進行統(tǒng)一管理。1 系統(tǒng)的組成（圖1）機床聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包括：（1）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、（2）局域網(wǎng)線、（3）CAD/CAM計算機、（4）CNCLINK-4.0管理系統(tǒng)、（5）聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主控機、（6）遠程通訊接口、（7）通訊電纜、（8）數(shù)控機床。其中網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、局域網(wǎng)線、CAD/CAM系統(tǒng)和數(shù)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(wǎng)專用軟件的工業(yè)級PC計算機，可以將客戶

5、管理端軟件安裝在局域網(wǎng)的任何一臺計算機上作為管理工作站；聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理機是一臺專用計算機，運行UNIX操作系統(tǒng)，其作用是接受各工作戰(zhàn)的調(diào)度，向網(wǎng)絡(luò)上所有數(shù)控機床發(fā)送指令，實現(xiàn)機床信息的統(tǒng)一管理；遠程通訊接口設(shè)備是專用于主控機與機床間通訊的多串口分配器，其特點是可實現(xiàn)遠距離傳輸而無信號損失；通訊電纜是普通4芯屏蔽電纜，兩端加光電隔離器以避免干擾信號。2機床聯(lián)網(wǎng)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(xiàn)長距離自動程序傳輸。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器局域網(wǎng)線CAD設(shè)計機CAD設(shè)計機CAM設(shè)計機CNCLINK-4.0聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理機聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主控機遠程通訊接口設(shè)備數(shù)控機床數(shù)控機床通訊電纜圖1（2）

6、 用于管理的PC機可以放置在局域網(wǎng)的任何位置，不受距離的影響，而主控機距離數(shù)控機床的最遠距離允許達到1500M。（3） 并行傳輸程序，即一臺主控機可以同時面向我單位目前16臺數(shù)控機床進行數(shù)據(jù)通訊。（4） 操作簡單，無需借助其他設(shè)備或編程員的幫助，操作工人在機床的操作面板上輸入相應(yīng)指令，就可以上傳或下載零件加工程序。（5） 主控機24小時工作，隨時對網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)控機床實施管理及數(shù)據(jù)通訊，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，專用軟件本身有數(shù)據(jù)校驗功能，所以在傳輸過程中一般不會出現(xiàn)錯誤，特殊情況下如有錯誤計算機立即報警。軟件同時具有上傳和下載文件的檢查功能，每個文件上傳后均可返

7、回一個檢查文件，確保數(shù)據(jù)的安全。（7） 程序可在WINDOWS平臺上實現(xiàn)長文件名管理，從而可以實現(xiàn)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。（8） 借助軟件的傳輸日志功能可查看數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜掌凇r間、文件名、上傳還是下載等內(nèi)容，用以記錄操作者的操作過程及出錯信息。（9） 每臺數(shù)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。（10） 對具有DNC功能的數(shù)控系統(tǒng)，可以在網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)DNC加工。（11） 數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)數(shù)量不受限制。從系統(tǒng)示意圖中可以看出，聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主控機是安裝在在企業(yè)局域網(wǎng)上的，從原理講上在網(wǎng)上可以安裝任意多個主控機，而每個主控機又可以聯(lián)接32臺數(shù)控機床。

8、三、方案實施后的效果實現(xiàn)數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)后，我公司在數(shù)控程序管理和程序傳輸方面有了明顯改善。聯(lián)網(wǎng)前數(shù)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(wù)書編制程序。對于較短的程序，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，每臺機床對應(yīng)一個程序袋，操作者需要程序時由編程員負責(zé)復(fù)印或打印并發(fā)給操作者使用。對于較長的程序，則由編程員自己保存在計算機硬盤中，需要時由編程員負責(zé)拷貝成軟盤并交給操作者使用。數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)后，依賴于專用網(wǎng)絡(luò)管理軟件的功能，所有編制好的程序均放在對應(yīng)于每臺機床的目錄下，每個程序按照零件圖號編制名字，不會發(fā)生重名現(xiàn)象，操作者隨時通過指令了解網(wǎng)絡(luò)上的程序并下載使用。聯(lián)網(wǎng)前

9、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(shù)控機床機時費用。2 準(zhǔn)確性高，零件程序重復(fù)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，只需在機床面板輸入簡單指令就完成了程序傳輸。4 修改容易，首次使用的程序如果在現(xiàn)場進行了修改，上傳后可供下次調(diào)用。5 程序管理實現(xiàn)了統(tǒng)一化。6 責(zé)任清楚，一旦出現(xiàn)問題，很容易分析出編程原因或操作原因。四、應(yīng)用實例1 數(shù)控十米元車主要加工對象是汽輪機低壓轉(zhuǎn)子，目前已編制了三個產(chǎn)品的低壓轉(zhuǎn)子的成熟程序，程序總數(shù)量809個，總長度214K，已經(jīng)超出了機床存儲器的容量，實現(xiàn)機床網(wǎng)絡(luò)化管理后，編程員將這些程序存儲在聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的主控機

10、中，當(dāng)機床更換加工零件時，工人根據(jù)加工對象，按照程序清單下載程序，無需編程員再做任何輔助工作。2 數(shù)控落地銑床主要加工對象是汽輪機汽缸、低壓轉(zhuǎn)子銑棕樹型葉根槽、轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器孔等，其特點是零件繁雜，程序種類多，不易管理，機床聯(lián)網(wǎng)使得程序管理有序化，方便了操作者隨時調(diào)用。潤揚大橋項目是我公司承接的國家重點建設(shè)項目，工期非常緊，其中的散索鞍座是曲面零件，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，程序量也很大，程序總數(shù)量62個，總長度1944K，遠遠超出機床存儲器容量。由于工期緊，要求機床24小時不停機加工。采用了數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，實現(xiàn)了程序的隨時傳輸。并且由于鑄造毛坯的余量不均勻

11、，需要經(jīng)常根據(jù)實際修改程序，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(wǎng)絡(luò)主控機上，操作者就可以立即下載運行，因此聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)為保證該國家重點項目的制造周期起了關(guān)鍵的作用。3 數(shù)控兩米立車主要加工對象是汽輪機聯(lián)軸器、隔葉件等曲面回轉(zhuǎn)體零件，程序種類多，程序數(shù)量大。有一次因為操作失誤，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(wǎng)系統(tǒng)，工人從網(wǎng)上很快將程序全部重新下載，沒有因此而耽誤生產(chǎn)。4 CK7530元車這是一臺新安裝的帶6把刀庫的數(shù)控車床，在最初運行階段，由于編程員和操作者都需要有一個適應(yīng)過程，因此有大量數(shù)控程序需要調(diào)整。借助于機床網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，很方便地實現(xiàn)了這項以往很煩瑣的工作，待全部程序調(diào)整好后，將其放在網(wǎng)絡(luò)上，以后