DNC集成控制技術(shù)在數(shù)控基地建設(shè)中的應(yīng)用

嚴(yán)瑞強(qiáng) 黃河

1.宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院實訓(xùn)中心， 四川宜賓 644003 2.宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代制造工程系 四川宜賓 644003

引言

我院于2008年建成了國家級數(shù)控基地，為了與市場接軌，引入EC104DNC集成控制系統(tǒng)，極大地改善加工實訓(xùn)條件，實現(xiàn)了數(shù)控實訓(xùn)基地的加工實訓(xùn)工作信息化。

1 DNC系統(tǒng)的功能

EC104DNC系統(tǒng)統(tǒng)一管理數(shù)控NC程序，同時與多臺數(shù)控機(jī)床進(jìn)行雙向通信，記錄系統(tǒng)使用信息等，提高數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率；能與刀具管理系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)等資源共享，最終實現(xiàn)各系統(tǒng)的有效集成，實現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊、程序的雙向傳遞、DNC在線加工及斷點續(xù)傳、相應(yīng)的基本管理等DNC功能。

2 DNC系統(tǒng)在數(shù)控基地建設(shè)中的應(yīng)用

結(jié)合我院國家級數(shù)控實訓(xùn)基地現(xiàn)有數(shù)車12臺，數(shù)銑床10臺，加工中心4臺，均配有華中系統(tǒng)和FANUC系統(tǒng)。引入基于以太網(wǎng)的DNC集成控制系統(tǒng)，并結(jié)合高職教育的需要進(jìn)行二次開發(fā)[1-2]，構(gòu)建具有高職教育特色的機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)平臺。采用以太網(wǎng)實現(xiàn)異構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)（串口）的網(wǎng)絡(luò)連接，組成分布式DNC系統(tǒng)，大大提高機(jī)床的生產(chǎn)效率和管理水平，主要滿足數(shù)控、模具、機(jī)電等專業(yè)的學(xué)生實訓(xùn)、技能競賽或?qū)ν馀嘤?xùn)。在這里著重講述DNC系統(tǒng)在實訓(xùn)、技能考核和技能競賽中的應(yīng)用。

2.1 DNC在學(xué)生實訓(xùn)中的應(yīng)用

為了與市場接軌，實現(xiàn)國家級數(shù)控實訓(xùn)基地數(shù)控機(jī)床的集中監(jiān)控管理，使學(xué)校的實訓(xùn)設(shè)備更貼近企業(yè)生產(chǎn)實際（CAD/CAM實訓(xùn)室與基地服務(wù)器無線連接，并通過校園網(wǎng)接入Internet，實現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)計及制造一體化）。在實踐和技能鑒定中，經(jīng)常用到程序傳輸。DNC系統(tǒng)中主要四種傳輸方式[4]：

U方式（上傳方式）：將加工設(shè)備中的程序或參數(shù)傳至上位機(jī)保存。

S方式（下傳方式）：將程序全部傳至加工設(shè)備在加工，適合數(shù)控程序較短的情況。

D方式（DNC方式）：一邊加工零件一邊傳輸數(shù)控程序，適合數(shù)控程序較長的情況。

N方式（程序再開方式）：從上次加工處繼續(xù)傳輸數(shù)控程序進(jìn)行零件加工。

備注∶FANUC系統(tǒng)支持以上四種傳輸方式；華中系統(tǒng)只支持U和S兩種方式。

有三種路徑傳輸程序：任意路徑方式傳輸、目錄列表方式傳輸、數(shù)控競賽方式傳輸。

2.1.1任意路徑

在此方式下，通過管理系統(tǒng)的“設(shè)置機(jī)床申請方式”來設(shè)置機(jī)床當(dāng)前的申請程序方式。在機(jī)床端申請程序時，可采用8號文件和88號文件申請程序，其申請格式為[3]：

8號文件格式：

88號文件格式 ：

2.1.2 目錄列表路徑

為了NC程序存放的安全和統(tǒng)一使用要求，在數(shù)控基地服務(wù)器的邏輯分區(qū)D盤下，專門建立了DNC文件夾，在DNC文件夾下有四個子文件夾：NC-down、NC-up、picture、rsip-xx。每臺機(jī)床都有一個固定編號，目錄列表文件位于“…/nc-down/list/機(jī)床編號/文件名”，每個機(jī)床對應(yīng)一個文件夾。

在機(jī)床端，只能采用88號文件申請程序，其申請格式為：

(申請方式和申請文件名)如：（s1.nc）

2.1.3 程序加密

為防止不同班次、不同學(xué)生的程序的隨意調(diào)取，本系統(tǒng)設(shè)計了申請程序加密方式。在任意路徑和目錄列表方式下，不機(jī)床、在不同班次可以設(shè)置不同申請程序密碼，密碼設(shè)置通過管理系統(tǒng)“設(shè)置機(jī)床密碼”來完成。

密碼位置：位于申請程序名后，與程序名用“\”或“//”隔開，例如：1號機(jī)床的當(dāng)前班次的密碼為“ABC123”，數(shù)控系統(tǒng)為FANUC系統(tǒng)。

2.2 在技能考核和技能競賽中的應(yīng)用

在數(shù)控技能考核或競賽模式下，申請程序只能采用88號文件。在數(shù)控基地服務(wù)器的“…/com_folder/”路徑里，為每個考生創(chuàng)建有一個專用文件夾。

在機(jī)床端，只能采用88號文件申請程序，申請文件格式為：

（傳輸方式+考生編號+程序名+密碼）

如：考生20131010申請程序“2NC”，他設(shè)置的申請程序密碼為“AB”，傳輸方式為“S”。

在FANUC系統(tǒng)下，88號文件格式：在華中系統(tǒng)下，88號文件格式：

3 結(jié)語

根據(jù)高職高專數(shù)控、模具等專業(yè)數(shù)控實踐技能人才的培養(yǎng)要求，在數(shù)控基地中引入了DNC系統(tǒng)實現(xiàn)了異構(gòu)數(shù)控機(jī)床的集成，實現(xiàn)了與企業(yè)實際的接軌；該系統(tǒng)平臺的應(yīng)用促進(jìn)了我院數(shù)控類實踐教學(xué)模式及考核方式的改革，有效地提高了我院數(shù)控實訓(xùn)基地的管理水平和教學(xué)及考核的工作成效。

[1] 馬忠梅，李善平，康慨等.ARM & Linux嵌入式系統(tǒng)教程[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004.

[2] 范磊. 基于SEP4020和嵌入式Linux的DNC通信及監(jiān)控平臺研究與開發(fā)[D]. 重慶大學(xué)碩士論文，2009

[3] FANUC 0i-MB操作說明書[S].

[4] 張建飛，程洪. 基于Windows和工業(yè)以太網(wǎng)的DNC通信控制系統(tǒng)[J]. 機(jī)械與電子，2007(5)∶71-74