近幾年，隨著制造業(yè)的發(fā)展速度與較高的發(fā)展水平，中國正在成為制造業(yè)中心之一。

 

　　在這一大好形勢推動下，市場對制造業(yè)方面的技術人才尤其是掌握現(xiàn)代制造技術的人才的需求越來越大。江西工業(yè)職業(yè)技術學院積極貫徹國家大力發(fā)展職業(yè)教育的方針政策，近年來每年都為國家培養(yǎng)輸送數(shù)千名各類專業(yè)技術人才，機電工程系每年也要承擔近千名高職生的培養(yǎng)教育任務。

 

　　針對學習數(shù)控應用技術專業(yè)、模具設計與制造技術專業(yè)人數(shù)的急劇增多，學院陸續(xù)投入巨資改善機電系的辦學條件，成立了金工實習與數(shù)控實訓車間和CAD /CAM計算機實驗室，仍不能滿足教學與實操的需要。教改研究小組將數(shù)控機床與CAD /CAM計算機局域網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，充分高效地發(fā)揮現(xiàn)有設備的潛力，增強學生的數(shù)控機床實操能力以及數(shù)控技術與計算機網(wǎng)絡技術應用水平。

 

　　1聯(lián)網(wǎng)前已有的條件數(shù)控實訓車間有立式數(shù)控銑鏜床、數(shù)控車床與數(shù)控線切割機床十多臺，其數(shù)控系統(tǒng)有日本FANUC系統(tǒng)、國內(nèi)的華中世紀星系統(tǒng)與廣州數(shù)控系統(tǒng)。CAD /CAM實驗室所選用的軟件為PTC公司的Pro /E， CNC公司的M asterCAM，且CAD / CAM計算機組成了局域網(wǎng)。

 

　　2聯(lián)網(wǎng)前存在的主要問題2. 1程序傳輸效率低，設備的實訓功效差數(shù)控實訓車間有十多臺機床，聯(lián)網(wǎng)前對于一些程序量較少的數(shù)控加工，一直是采用*原始的手工鍵盤輸入方式，這種方法的弊病是：效率低、占用機時長且易出錯。學生在進行數(shù)控實習時手工輸入程序的時間可占機床開機時間一半以上，嚴重影響了數(shù)控機床的使用效能。而對于一些程序輸入量比較大的數(shù)控加工，則是通過RS232或RS422接口進行一對一專機傳輸，即使用一臺計算機在機床邊進行數(shù)據(jù)傳輸，該傳輸費時、費力。

 

　　實訓車間即使每天實行兩班作業(yè)制度，培訓學生的能力還是有限，面對每年逐漸增多的學生，現(xiàn)有設備遠遠滿足不了需求。

 

　　2. 2設備投資與維護成本高每臺數(shù)控機床邊都要配備一臺計算機，十多臺機床就得配備十多臺計算機。其缺點是：操作環(huán)境惡劣，經(jīng)常燒壞計算機的板卡，計算機后期維護困難。

 

　　2. 3現(xiàn)代*管理與制造模式的教學與實踐的差距CAD /CAM計算機局域網(wǎng)與數(shù)控機床沒有進行任何的連接，參加實訓的學生是在2個*不同的環(huán)境下來完成數(shù)控加工的編程實訓的，效果不是很好。程序文件的管理混亂，且在頻繁地對傳輸電纜進行插拔操作時有燒壞串口設備的潛在危險，傳輸受距離的限制。

 

　　綜上所述，各弊端已嚴重影響了數(shù)控加工實習時的效率，故迫切需要尋求一種能夠解決以上問題的有效方法。

 

　　3數(shù)控教學網(wǎng)絡化管理系統(tǒng)的軟硬件介紹針對以上問題，經(jīng)過多方考察研究，決定設計一套符合學院現(xiàn)有狀況的數(shù)控教學網(wǎng)絡化管理系統(tǒng)，即采用局域網(wǎng)管理客戶端+網(wǎng)絡服務器+機床客戶端的網(wǎng)絡化管理系統(tǒng)。局域網(wǎng)CAD /CAM工作站通過TCP / IP協(xié)議與網(wǎng)絡服務器相連，數(shù)控機床機群通過RS232串口與網(wǎng)絡服務器所擴展的多串口卡相連，從而實現(xiàn)整個網(wǎng)絡的信息交互。軟件方面以數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)軟件作為數(shù)控教學的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)軟件。以實現(xiàn)數(shù)控教學與實訓的網(wǎng)絡化管理，從而擺脫實訓、實驗兩種不同的教學運作環(huán)境。

 

　　該數(shù)控教學網(wǎng)絡管理系統(tǒng)主要包括CAD /CAM計算機局域網(wǎng)實驗室、數(shù)控網(wǎng)絡管理服務器和數(shù)控機床機群等部分組成。網(wǎng)絡管理服務器是1臺安裝了數(shù)控網(wǎng)絡管理專用軟件的PC計算機，網(wǎng)絡服務器通過多串口分配器、通訊電纜、兩端加光電隔離器、長線驅(qū)動器的通訊模塊及相關硬件設備與所有聯(lián)網(wǎng)設備的RS- 232通訊接口進行連接通訊。局域網(wǎng)中多個工作站均可安裝管理客戶端窗口，訪問網(wǎng)絡服務器并與所有聯(lián)網(wǎng)數(shù)控設備進行通訊，從而形成了一個多點位、立體式的數(shù)控設備通訊管理網(wǎng)絡。

 

　　網(wǎng)絡管理服務器的工作是接受聯(lián)網(wǎng)的CAD / CAM計算機工作站（管理客戶端）或數(shù)控機床（機床客戶端）的指令調(diào)度，以實現(xiàn)數(shù)控機床與工作站間信息的統(tǒng)一管理。

 

　　數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)軟件分為3層，其內(nèi)核為控制核心，負責完成多路實施調(diào)度，第2層為解釋驅(qū)動層，負責完成對CNC描述語言的解釋并驅(qū)動各類型數(shù)控機床的通訊接口，第3層為物理接口層，負責與各類不同數(shù)控機床的通訊接口進行通訊。3層相互協(xié)作，使CNC控制主機不僅可以連接并同時驅(qū)動多臺、多種類型數(shù)控機床的通訊服務，而且CNC控制主機還可以同時響應多個不同類型數(shù)控機床的DNC請求。

 

　　4數(shù)控教學網(wǎng)絡化管理系統(tǒng)的主要功能學院數(shù)控實訓車間經(jīng)過上述技術整改后，通過一段時間的摸索運行和實踐操作，證明現(xiàn)有的數(shù)控教學網(wǎng)絡化管理系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢，不但提高了數(shù)控實訓車間的設備利用率，而且擴展了許多教學功能。具體表現(xiàn)如下：（1）對具有DNC功能的數(shù)控系統(tǒng)，可以在網(wǎng)絡上實現(xiàn)多臺機床同時加工；（2）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；（3）*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；（4）操作簡單，無需借助其他設備或編程員的幫助，操作者在機床的操作面板上輸入相應指令，就可以上傳或下載零件加工程序；（5）可并行傳輸程序，即一臺網(wǎng)絡管理服務器可以同時面向多臺數(shù)控機床進行數(shù)據(jù)通信；（6）傳輸可靠性高。利用專用軟件具有的數(shù)據(jù)校驗功能，如有錯誤立即報警。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回一個檢查文件，確保數(shù)據(jù)的安全；（7）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、文件名以及上傳還是下載等內(nèi)容，用以記錄操作者的操作過程及出錯信息；（8）通過網(wǎng)絡服務器自動地把CAD /CAM計算機工作站（管理客戶端）上的程序長文件名轉(zhuǎn)換成數(shù)控機床可接受的程序號，實現(xiàn)文件名與程序號的自動轉(zhuǎn)換，*改變了程序號對NC程序管理的束縛；（9）數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)數(shù)量不受限制；（10）網(wǎng)絡管理服務器24 h工作，隨時對網(wǎng)絡上的數(shù)控機床實施管理及數(shù)據(jù)通信。

 

　　5教學網(wǎng)絡化管理系統(tǒng)實施后效果數(shù)控教學效率得到了極大提高，程序傳輸和程序管理方面都有了明顯改善，實習車間實訓學生排隊輸程序的現(xiàn)象沒有了，*擺脫了頻繁地對傳輸電纜進行插拔操作。

 

　　沒有建設數(shù)控教學網(wǎng)絡化管理系統(tǒng)前，數(shù)控程序基本處于初級管理狀態(tài)。建設后，依賴于專用網(wǎng)絡管理軟件的功能，所有編制好的程序均放在對應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。參加實訓的學生很快都能夠熟練運用該數(shù)控網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，隨時通過指令了解網(wǎng)絡上的程序并下載使用。在以前相同的時間里能夠做更多的編程訓練，使同學們的動手編程的能力上了一個新的臺階。

 

　　聯(lián)網(wǎng)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(shù)控機床機時費用。操作者勞動強度減低，只需在機床面板輸入簡單指令就可完成程序傳輸。準確性高，零件程序重復使用時即使重新傳輸也可以保證正確。易于修改，使用的程序如果在現(xiàn)場進行了修改，那么上傳后就可供下次調(diào)用；（2）能滿足數(shù)控教學的需要，充分而有效地發(fā)揮了現(xiàn)有設備的功效；（3）責任清楚，一旦出現(xiàn)問題，很容易分析出是編程原因還是操作原因；（4）管理實現(xiàn)了統(tǒng)一化、網(wǎng)絡化，使學生初步掌握了現(xiàn)代*管理與制造模式，為將來打下了一個好的基礎。

 

　　自去年項目完工以來，該系統(tǒng)運行一直很穩(wěn)定。該管理系統(tǒng)是基于RS - 232串口通信技術而建立的網(wǎng)絡系統(tǒng)，目前國內(nèi)企業(yè)有許多使用帶普通RS- 232或RS- 422串口的數(shù)控機床和用微機改造的經(jīng)濟型數(shù)控機床，因此上述方案在現(xiàn)代制造企業(yè)的應用效益將是十分顯著，是一種符合國情的、切實可行的技改解決方案。