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0 引言 在网络化集成制造中，底层机床的加工信

2013-06-25 01:21

　　
　　0 引言
　　在网络化集成制造中，底层机床的加工信息占有很重要地位，没有这些信息，生产管理和调度过程的优化无法完成。操作人员管理和操作多台数控机床进行加工时，需要随时掌握加工进度，以便在一些特殊工步后，对工件进行尺寸检测后再继续加工；对于模具等复杂工件和大型工件加工，多为单件或小批量加工，加工时间较长，简单的工件件数统计已经满足不了生产管理优化的需求，也要求获取工件加工进度信息。操作与管理人员掌握工件加工进度信息，对于确保加工任务的按时按需完成，辅助时间的缩短，生产管理及调度过程的优化，机床利用率的提高机床具有重要的意义。中国网提供大量免费金融硕士,如有业务需求请咨询网站客服人员！

　　目前，工件生产进度自动识别与跟踪的研究与应用比较多，它们主要利用CCD 采集图像监控整个加工过程、监控功率曲线获取加工进度信息以及人工观测统计工件的加工进度。机械加工车间的生产加工环境复杂，如多尘、多灰、多油，此时采用传统方法CCD 长期对现场加工信息进行采集，其结果往往存在偏差。CCD 与监控功率曲线均需要传感器、采集卡等硬件，增加了设备支出。企业普遍采用的人工统计加工进度方法，它受人为因素制约，难以保证统计结果的准确性和实时性。目前，有研究通过监控NC 程序的执行监控加工进度，但仅限于统计各指令的执行次数及时间，不能提供详尽准确的加工进度信息。

　　考虑到加工进度信息采集的准确性，实时性，方便的应用性及设备支出，本文提出一种基于宏指令数控加工进度采集方法。加工前在NC 程序中嵌入包含加工进度信息的程序段，加工时机床上传工件加工进度信息至本地终端及服务器，供相关制造系统访问调用。这种方法实现数控加工中工件进度信息的自动采集, 有效地支持网络化制造中的制造系统对工件加工进度信息的动态提取，提升企业信息化集成的敏捷及准确能力。

　　1 NC 代码结构及特点

　　与数控机床工件加工进度采集的提出一般而言，完整的数控加工程序由四个部分组成：程序开始符及结束符，程序号，程序内容（若干程序段），程序结束。一个程序段完成一个动作，如快退，定位，直线或圆弧插补，也可实现一种功能，如调用子程序，完成多孔加工。

　　但目前数控代码还没一个统一的标准，各个数控系统生产厂家都有自己的一套标准，虽然大都根据ISO 标准，但一般均有扩展。不同厂家，会有不同的扩展指令；同一厂家不同类型数控系统，扩展指令也不同。但对于同一类系统，它们基本功能大同小异，如数控铣床系统，其基本功能均支持快速定位、直线插补、圆弧插补、及换刀等。利用数控代码对加工进度进行判断，必须先解释NC 代码的语意，而不同数控系统指令不尽相同，为了适应不同的数控指令系统，不仅需要对通用的基础指令解释分析，而且要对不同数控系统扩展指令进行解释分析。

　　FUNAC 及HAAS 等数控系统具有外部通信指令DPRNT，可以指定向外部设备实时输出数据。加工前按2.4 所示格式指定加工进度相关数据并通过外部通信宏指令嵌入到NC 程序，加工时数控机床通过串口RS232 和企业局域网上传工件加工进度信息至本地终端及服务器的数据库。这种方法减少了采集设备支出，排除环境及人为因素干扰，能够准确无误地掌握工件加工进度信息。

　　2 数控加工进度信息
　　采集系统的实现采用 Visual C++为开发工具编制用户界面，实现与机床通信，初始设置，数据处理，添加嵌入进度信息的指令，进度显示及数据上传共享等功能。本系统主要针对FUNAC Oi-MA,FUNAC Oi-MB, FUNAC Oi-T, HAAS 等系统，可根据用户需要扩展，添加支持其他系统扩展指令动态链接库，实现多种数控系统的集成。查看浅探利用空气和土壤换热系统。

　　2.1 工件加工进度信息

　　采集系统的工作流程＝，用户首先进行初始设置，选择机床系统类型，批量，单件，配置工艺规划信息及通信参数等；采集系统读入NC 文件(本地或从机床上传到本地), 调用加工进度信息嵌入模块在NC 文件中嵌入包含加工进度信息的指令，修改后的NC 文件通过RS232 串口下载至数控机床；加工时工件的加工进度信息通过外部通信宏指令由机床发送到采集系统，系统进行数据处理，最终进度信息在本地终端显示并通过网络上传至企业服务器的数据库，供企业生产部门和车间调度室等需要部门查询及调用。