近幾年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的發(fā)展以及制造自動(dòng)化的需要，DNC技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用。目前，以CIMS為代表的企業(yè)信息化理念已經(jīng)受到越來越多的重視，DNC也逐漸由單一的程序傳輸演變?yōu)榧瘮?shù)據(jù)管理、生產(chǎn)信息監(jiān)控等功能的擴(kuò)展DNC，成為MES集成的關(guān)鍵一環(huán)。

1 數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)前存在的具體問題

    1.1我公司數(shù)控車間現(xiàn)有的數(shù)控系統(tǒng)有FANUC 0i系列、MITSUBISHI、SIEMENS-810D、SIEMENS-840D、HEIDENHAIN iTNC530等數(shù)控系統(tǒng)，各系統(tǒng)之間所用的傳輸軟件也不一樣，相互之間互不兼容，給編程人員和操作工帶來很多不便，極大地限制了零件程序的傳輸加工。

    1.2程序傳輸采用臺式計(jì)算機(jī)或筆記本的單機(jī)一對地傳輸，在傳輸過程中需頻繁的熱插撥容易燒壞機(jī)床或計(jì)算機(jī)接口，傳輸程序時(shí)為1對1的通訊傳輸，在進(jìn)行機(jī)床與計(jì)算機(jī)的通信時(shí)，必須1個(gè)人在機(jī)床前操作機(jī)床，另一個(gè)人在計(jì)算機(jī)終端前操作傳輸軟件，兩者交替操作。

    1.3由于傳輸電纜的接入，數(shù)控設(shè)備周圍電線隨意搭接，現(xiàn)場環(huán)境凌亂不堪，同時(shí)車間存放電腦，環(huán)境惡劣，電腦壽命大大縮短，而且凌亂，不利于車間6S管理。

    1.4數(shù)控程序沒有管理權(quán)限，容易出現(xiàn)錯(cuò)改、漏改，由于數(shù)控機(jī)床都處于生產(chǎn)狀態(tài)之中，不同時(shí)段每臺設(shè)備都有不同的工作在進(jìn)行，導(dǎo)致這些先進(jìn)設(shè)備的工藝過程只能由工人實(shí)際控制，制造技術(shù)部的工程師對之缺乏有效的工藝管理平臺。

    1.5手工編制零件加工程序時(shí)，由于沒有數(shù)控編程工具，生成G代碼程序無法比較模擬，出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)只能在切削時(shí)才會發(fā)現(xiàn)。

    1.6由于公司的管理部門或管理系統(tǒng)不能及時(shí)得到生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)生產(chǎn)狀況，因而不能做出科學(xué)的生產(chǎn)管理計(jì)劃及措施，極大地影響了公司生產(chǎn)效能的發(fā)揮。

2 數(shù)控車間機(jī)床聯(lián)網(wǎng)整體解決方案

    CIMCO-DNC系統(tǒng)采用SQL關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的管理方式對NC程序及采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，使數(shù)據(jù)查詢迅速、存取安全可靠、管理流程清晰合理。由于采用了ODBC的聯(lián)結(jié)方式，具有SQL標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和接口函數(shù)，所以可以方便地和各種數(shù)據(jù)庫的PDM及MES系統(tǒng)進(jìn)行集成。

    由于我公司機(jī)床接口為RS232和RJ45兩種，通過調(diào)研選用北京蘭光科技公司的CIMCO機(jī)床聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

    2.1 CIMCO系統(tǒng)的機(jī)床聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

    整個(gè)系系統(tǒng)以技術(shù)部現(xiàn)有的3個(gè)局域網(wǎng)為基礎(chǔ)，采用CIMCO系統(tǒng)軟件及網(wǎng)絡(luò)核心硬件串口服務(wù)器，使用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線與數(shù)控車間技術(shù)組局域網(wǎng)連接起來。將CIMCO機(jī)床聯(lián)網(wǎng)軟件裝在數(shù)控車間技術(shù)組局域網(wǎng)的服務(wù)器上。圖1為我公司機(jī)床連接示意圖。

圖1. 機(jī)床連接示意圖

    2.2 CIMCO機(jī)床聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的組成

    CIMCO系統(tǒng)軟件部分由DNC-Max機(jī)床聯(lián)網(wǎng)通訊（DNC-Max V5）（圖2）、數(shù)控程序的編輯與仿真（CIMCO Edit V5）（圖3)、數(shù)控程序的數(shù)據(jù)管理（NC-Base V5）（圖4)3部分組成。

圖2. 機(jī)床聯(lián)網(wǎng)通訊軟件界面

圖3. 程序軌跡仿真界面

圖4. 程序數(shù)據(jù)管理界面

    2.3 CIMCO機(jī)床聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能

    （1）通過RS232接口，一臺服務(wù)器最多可實(shí)現(xiàn)對256臺數(shù)控設(shè)備的通訊管理。

    （2）遠(yuǎn)程控制功能：操作人員在機(jī)床控制面板前就能完成程序的發(fā)送與接收。

    （3）通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)配置和管理，通過客戶機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對任一通訊端口的監(jiān)控。

    （4）多重發(fā)送/接收功能：可以方便地從程序的任意點(diǎn)、任意行或任意換刀處進(jìn)行傳輸。

    （5）多重目錄列表功能：操作者在機(jī)床端就可以瀏覽機(jī)床對應(yīng)的文件列表，并可直接在程序清單中選擇程序，不需再輸文件名就可進(jìn)行直接調(diào)用。

    （6）提供全面的實(shí)時(shí)系統(tǒng)與機(jī)床的登錄功能：系統(tǒng)員可隨時(shí)查看系統(tǒng)的發(fā)送狀態(tài),并且每次程序傳輸都會產(chǎn)生成功或失敗的日志。

    （7）大程序分段功能，一些老系統(tǒng)內(nèi)存空間有限，大程序放不下。通過自動(dòng)分段傳輸，可省去人為的刪截程序所造成的失誤和不便。

    （8）要求支持長文件名，完全支持256位文件名，能實(shí)現(xiàn)程序名與文件名的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

    （9）智能的文件比較功能，能輕松地標(biāo)示出兩個(gè)文件（或不同版本）的數(shù)據(jù)差異、錯(cuò)行、漏行，并可以馬上修改。

    （10）三維刀位軌跡動(dòng)態(tài)模擬功能，可以形象、直觀、高效地檢查程序的錯(cuò)誤隱患。

3 實(shí)施DNC聯(lián)網(wǎng)控制后數(shù)控加工車間控制效果

    （1）實(shí)施數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)后，車間面貌煥然一新，地面和空間已看不到電線。

    （2）零件的加工程序進(jìn)行權(quán)限的管理，不同的人員對不同的機(jī)床程序有不同的管理權(quán)限，改變了以往程序管理混亂狀態(tài)。

    （3）零件的加工程序?qū)嵭辛松芷诘墓芾?，設(shè)置為編輯、調(diào)試、定型三個(gè)狀態(tài)。

    （4）系統(tǒng)功能的設(shè)置，如通訊參數(shù)、文件路徑和其它系統(tǒng)設(shè)置，全在系統(tǒng)服務(wù)器上進(jìn)行設(shè)置與重新配置，不會影響機(jī)床正常工作，不會對機(jī)床精度等造成影響，系統(tǒng)調(diào)試絕對安全、可靠。

    （5）可以很方便地對數(shù)控程序的各種信息，如程序號、圖號、零件號、機(jī)床、用戶信息等進(jìn)行管理，可對程序進(jìn)行圖號、零件名稱等進(jìn)行復(fù)合查尋。

4 實(shí)施的效果

    4.1 建立了管理與底層數(shù)控制造信息之間的直接連接。有了DNC系統(tǒng)后，制造技術(shù)部、車間數(shù)控機(jī)床間形成了一個(gè)統(tǒng)一的信息鏈。

    4.2 實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一集中管理。有了DNC系統(tǒng)后，把原來分散在制造技術(shù)部和數(shù)控機(jī)床的數(shù)控程序及相關(guān)信息文檔都集中在網(wǎng)絡(luò)中心的DNC服務(wù)器上，管理起來安全方便。

    4.3實(shí)現(xiàn)了數(shù)控程序的數(shù)據(jù)管理，程序查找起來非常方便。對不同人員設(shè)定不同的權(quán)限，增加了程序的安全性。

    4.4 程序編輯部分提供的程序修改、軌跡模擬和文件比較等，功能強(qiáng)大，簡單實(shí)用，大大縮短了程序修改的時(shí)間，而且提高了程序修改的準(zhǔn)確性。

    4.5在加工刀具標(biāo)準(zhǔn)化以后，加工零件程序可以在相同型號數(shù)控設(shè)備上交互應(yīng)用，可平衡設(shè)備加工數(shù)量，從面解決一些生產(chǎn)瓶頸。

    4.6 數(shù)控聯(lián)網(wǎng)后，技術(shù)工程師可以通過遠(yuǎn)程系統(tǒng)管理，在任一時(shí)間（無需停機(jī)）、快速地對數(shù)控機(jī)床的加工程序進(jìn)行監(jiān)控、編輯、模擬加工檢查、維護(hù)和歸檔等工作。

5 總結(jié)

    實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)后，數(shù)控車間改變原來數(shù)控管理模式，使機(jī)床的通信效率大大提高，程序傳輸高效、準(zhǔn)確，減少了機(jī)床的待機(jī)時(shí)間和程序的驗(yàn)證時(shí)間，程序員編制好程序就經(jīng)過服務(wù)器傳到數(shù)控設(shè)備上，不用等待機(jī)床停下后，再傳輸程序，極大地提高了機(jī)床的利用率；同時(shí)程序員把自己在計(jì)算機(jī)上編制好的程序通過局域網(wǎng)發(fā)送到DNC服務(wù)器上，通過DNC客戶端，對這些程序進(jìn)行管理和驗(yàn)證，然后直接到機(jī)床上調(diào)用程序，整個(gè)過程嚴(yán)密可靠，提高程序的正確性，縮短了待機(jī)和驗(yàn)證時(shí)間。