1、网络 DNC 系统在数控实验教学中的应用一、前言计算机技术、网络技术在机械制造业的应用，使制造业日益现代化，代表现代制造业发展方向的网络制造模式也逐渐为企业接受和使用。高等教育担负着培养人才的重任，要为国家提供高素质的实用型人才，就必须建立一个高水平的能体现现代先进科学技术的实验基地。近几年来，国家加大了对教育的投入，使先进的教学设备进入实验室，各高校机械系纷纷购进先进的数控设备用于教学实习。随着数控设备数量和品种的增加，如何加强对这些设备的管理，进行合理配置，使其发挥出最大的效益成为实验指导老师面临的重要课题。二、问题分析1.程序传输(1)由于数控机床引进的时间不同，从早期 RS-232串行
2、接口的数控机床，到现在既能提供串行接口又能提供网络接口的新型数控机床，不同的发展阶段，不同的版本，导致数控系统繁杂，各系统之间所用的通信协议(波特率数据位、停止位、奇偶校验、开始符和结束符等) 和通信电缆互不一样，造成相互之间不兼容的现状。(2)由于没有通讯网络，只好用笔记本电脑单机传输程序，但频繁的热插拔极易烧坏机床的接口。(3)有些机床带有软驱，但学生毕业设计的加工程序数万条，用软盘向数控机床输入程序时，由于软盘容量小，需反复多次，因此用软盘作为传输介质极不方便。同时软盘易损坏，所以经常造成程序丢失，管理也不方便。(4)实验室有一台教学系统，由于内存空间较小，存放程序数量少，大量的加工程序
3、不得不进行反复删除和键入，使得辅助时间加长，影响了数控机床的加工效率。(5)学生手工编写完的零件 G 代码加工程序，在输入数控机床前，需要指导老师检查，由于每个学生的思路方法不同，检查起来很费时间。(6)学生在做数控实验时，是分批成组进行，每组学生将自己编写好的程序从控制面板上输入，由于环境嘈杂，极易出错，常常因为输错一个字符造成实验件报废和刀具损坏。2.程序管理(1)由于传输不便，有许多实验的程序都是在控制面板上现编现用，由于内存空间小，以及误操作等原因，程序经常丢失，管理上缺乏条理。(2)所有的数控程序都是用文件夹的方式保存在电脑上，时间长了，哪些是毕业设计的程序，哪些是科研课题的程序，以
4、及平时教学应用的程序，经常要花费大量时间去查找，由于数控系统存在差异，不同版本的程序保存也容易引起混乱。(3)电脑上的数控程序和 CAD 模型图、刀具清单等都是独立保存的，时间一长，就难以确认它们之间的对应关系，给再次使用造成麻烦。(4)在程序调试阶段，数控机床和电脑不能实时通信，有许多在电脑上编的程序到机床上调试更改后不能及时更新，电脑中保存的仍是老版本的程序，下次调用还需要重新调试修改。(5)由于对数控程序没有权限管理，学生在使用电脑时，出于好奇上下查阅电脑中的文件，时常出现挪动和改动的现象。3.程序编辑修改学生初学编程指令，手工编制零件的加工程序，在修改时，一般是控制面板上或在电脑的记事
5、本中完成，由于还没有用到的数控编程工具，生成的 G 代码程序无法进行比较模拟，出现错误也只能在试切时发现。三、解决方案经过多方面调研论证，北京机械工业学院机械工程系最终选择与北京兰光创新科技有限公司合作，引进了 CIMCODNC-Max 数控机床联网系统，成功地将机械制造实验室所有数控机床连入本系局域网，形成了网络化管理，提高了管理水平，为提高实验教学水平，加强网络制造信息化建设及实验教学信息化管理打下了坚实的物质基础。图1是整个系统的网络规划图。 图1 DNC 系统网络规划图1.网络建设和硬件整个网络以机械工程系现有局域网为基础，通过屏蔽双绞线将网络延伸到各数控机床和教学设备。由于各设备的接
6、口形式不同，分别采用了不同的解决方式。机械制造实验室内的 SODICK450MC 机床和实习工厂内的 FANUC、SIEMENS 机床是 RS232串行接口的，在机床端增加了 MOXADE211串口服务器，通过串行通讯的方式联入 DNC 网络。四开数控和 CIMS 教学系统是网络接口，直接通过屏蔽双绞线，利用CIMCO-DNC 服务器中的 FTP 协议实现双向高速通信。2.软件构成软件由 CIMCODNC-MaxV4(DNC 通信系统)、CIMCOEditV4( 数控程序编辑器) 、CIMCONCBaseV4(高端数控程序管理系统)构成，这三个部分无缝集成为一个整体，分别负责机床通信、程序编辑和程序管理。程序仿真校验专家 MCU，直接对 G 代码进行实体仿真
