基于藍(lán)天數(shù)控系統(tǒng)刀具管理模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)*

郭利姣，馬 躍，吳文江,3，鄭飂默,3

(1.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049；2.中國科學(xué)院 沈陽計(jì)算技術(shù)研究所，沈陽 110168；3.沈陽高精數(shù)控技術(shù)有限公司，沈陽 110168)

基于藍(lán)天數(shù)控系統(tǒng)刀具管理模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)*

郭利姣1,2，馬 躍2，吳文江2,3，鄭飂默2,3

(1.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049；2.中國科學(xué)院 沈陽計(jì)算技術(shù)研究所，沈陽 110168；3.沈陽高精數(shù)控技術(shù)有限公司，沈陽 110168)

刀具在數(shù)控加工中扮演著重要的角色，刀具的管理無論對(duì)數(shù)控機(jī)床加工中心的柔性制造和生產(chǎn)率，還是對(duì)產(chǎn)品的精密性和正確性都至關(guān)重要。文章系統(tǒng)分析了當(dāng)前國內(nèi)外刀具管理的現(xiàn)狀，借鑒國際主流數(shù)控系統(tǒng)在刀具管理方面的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，在本研究所自主產(chǎn)品藍(lán)天數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一套具有刀具管理基本功能、刀庫管理和刀具壽命管理功能的刀具管理模塊。數(shù)控系統(tǒng)在產(chǎn)品加工的過程中通過刀具管理模塊能夠?qū)Φ毒哌M(jìn)行統(tǒng)一管理，實(shí)時(shí)地對(duì)刀具進(jìn)行監(jiān)控，從而達(dá)到保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全，減少產(chǎn)品報(bào)廢和停機(jī)時(shí)間，提高數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)效率的目的。

數(shù)控系統(tǒng) ;刀具管理 ;刀庫 ;換刀

0 引言

制造業(yè)為國民經(jīng)濟(jì)的各行業(yè)提供制造方法、工具以及技術(shù)裝備，具有重要的戰(zhàn)略位置。作為制造資源的一部分，刀具管理系統(tǒng)是參與制造的重要輔助工具，對(duì)加工中心和數(shù)控機(jī)床的柔性、生產(chǎn)率以及產(chǎn)品制造的精密性和正確性有著重要的作用[1]。數(shù)控刀具由于其處在自動(dòng)化程度非常高的數(shù)控設(shè)備中，使它具備了精度高、價(jià)格貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工專一等固有特征[2]。在機(jī)床加工過程中存在以下問題：車間操作員有20%的時(shí)間花在了切削刀具上；16%的生產(chǎn)計(jì)劃因缺少合適的刀具而停止[3]。一般生產(chǎn)車間，尤其是在數(shù)控機(jī)床較多的生產(chǎn)環(huán)境里，刀具的數(shù)量巨大，其中的組件也相當(dāng)復(fù)雜，信息繁多，由于生產(chǎn)加工的需要，刀具頻繁地在刀具庫和機(jī)床以及機(jī)床與機(jī)床之間流動(dòng)和交換[4,9]。刀具管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)信息的集成管理，減少刀具的庫存積壓、保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行、獲得最佳機(jī)床利用率和最高生產(chǎn)率等[5]。在制造業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的條件下，生產(chǎn)效率的提高已成為提高生產(chǎn)效益的首要選擇：生產(chǎn)效率提高20%，制造成本減低約15%[6]?？傊?，從提高設(shè)備及刀具的利用率、加速新產(chǎn)品開發(fā)的生產(chǎn)準(zhǔn)備過程，建立刀具管理系統(tǒng)無論是在學(xué)術(shù)方面還是實(shí)用方面都有重要的意義。本文借鑒國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)刀具管理的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和分析，設(shè)計(jì)和開發(fā)了基于藍(lán)天數(shù)控系統(tǒng)的刀具管理模塊。

1 刀具管理概述

刀具管理功能保證在任何情況下，正確的刀具位于正確的刀位上，并且與刀具相關(guān)的數(shù)據(jù)能夠做到及時(shí)更新。刀具管理功能適用于圓盤式刀庫、鏈?zhǔn)降稁旌完嚵惺降稁焐系募庸さ毒撸试S快速換刀，可以通過刀具監(jiān)控來減少產(chǎn)品報(bào)廢，還可通過使用備用刀具減少停機(jī)時(shí)間。刀具管理模塊主要涉及到以下方面：刀具管理基本功能、刀庫管理和刀具壽命管理以及換刀功能等。

刀具管理基本功能部分包括創(chuàng)建和刪除刀具，為刀具分配刀刃，新增和刪除刀刃，為刀刃分配刀補(bǔ)償數(shù)據(jù)等功能。用戶可以根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建銑刀、鉆、磨刀、車刀等各種類型的加工刀具。

刀庫管理部分主要負(fù)責(zé)管理配置刀庫和刀庫刀位，裝載、卸載和重定位刀具，提供多種刀具搜索、空刀位搜索策略來完成刀具查找和刀庫定位功能，另外還涉及大小刀管理功能等。其中刀庫刀位的狀態(tài)可以為空、裝載著普通刀具或者裝載著大尺寸的刀具。

圖1 刀具管理模塊E-R圖

刀具管理模塊主要有兩種刀刃壽命管理方法:刀刃壽命計(jì)時(shí)管理和產(chǎn)品工件計(jì)數(shù)壽命管理，用戶可以根據(jù)需要設(shè)定一種刀刃壽命管理方法，在刀刃壽命達(dá)到極限值時(shí)及時(shí)更換可用刀具，保證生產(chǎn)安全和產(chǎn)品質(zhì)量，減少產(chǎn)品報(bào)廢[10]。

在刀具管理的過程中，刀具管理模塊需要與數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行交互，因此我們?cè)诘毒吖芾砟K中設(shè)計(jì)了多個(gè)與數(shù)控系統(tǒng)交互的接口，以供數(shù)控系統(tǒng)調(diào)用來完成刀具管理的主要功能，如換刀功能，從而保證刀具數(shù)據(jù)的一致性，保證產(chǎn)品加工的正確性和精密性。

2 刀具管理模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 刀具數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

數(shù)控刀具種類、規(guī)格繁多，數(shù)量龐大，而即便是同一類刀具，其所具有的參數(shù)名稱、參數(shù)數(shù)量和參數(shù)類型也不盡相同。選擇合理的數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)方案，對(duì)于縮減存儲(chǔ)空間，優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的操作性能有著非常重要的意義[7]。本文實(shí)現(xiàn)的刀具管理模塊的數(shù)據(jù)庫采用關(guān)系數(shù)據(jù)模型，以實(shí)體—聯(lián)系模型方法(E-R模型)來設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的概念模型。圖1是刀具管理模塊的數(shù)據(jù)庫實(shí)體關(guān)系圖。

考慮到數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和負(fù)載問題，我們需要選擇一種占用存儲(chǔ)空間小，易管理的嵌入式數(shù)據(jù)庫。針對(duì)系統(tǒng)的需求，本文選擇SQLite3作為刀具管理模塊的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫。

2.2 主要功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的刀具管理模塊主要有刀具管理基本功能、刀庫管理、刀具壽命管理以及換刀功能四個(gè)部分，刀具管理模塊的功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 刀具管理功能結(jié)構(gòu)圖

2.2.1 刀具管理基本功能

多刀刃管理，一把刀具可以具有多個(gè)切削刃(刀刃)，每個(gè)刀刃對(duì)應(yīng)一項(xiàng)刀刃補(bǔ)償數(shù)據(jù)，為了實(shí)現(xiàn)多刀刃管理機(jī)制，我們刀具管理數(shù)據(jù)庫中設(shè)計(jì)了刀具表、刀刃表和刀補(bǔ)表三個(gè)數(shù)據(jù)表。刀具表用來存放刀具的除刀刃外的基本數(shù)據(jù)，包括刀具名稱、刀具類型、刀具狀態(tài)、替換刀具編號(hào)、刀刃數(shù)目、刀具最大速度、刀具最大進(jìn)給率等，刀刃表用來存放刀具切削刃的基本信息:包括刀刃對(duì)應(yīng)的刀補(bǔ)編號(hào)、刀刃監(jiān)控相關(guān)的數(shù)據(jù)等，刀補(bǔ)表用來存放所有的刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)，不同的刀具類型對(duì)應(yīng)不同刀具補(bǔ)償參數(shù)。

大小刀管理，由于機(jī)床中進(jìn)行機(jī)械加工的刀具的尺寸不盡相同，存在超大尺寸的刀具，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)超大尺寸刀具的兼容管理本文設(shè)計(jì)了一套大小刀管理機(jī)制，針對(duì)刀具尺寸的不同，我們將刀具的尺寸分為7個(gè)層級(jí)，設(shè)定刀具的最大寬度和最大高度均為7，并且設(shè)定7種刀位大小類型，這7種刀位類型的相關(guān)參數(shù)可以在刀庫刀位配置功能中對(duì)各個(gè)刀位類型層級(jí)進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，將其結(jié)果存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中的刀位類型層級(jí)表中。每把刀具對(duì)應(yīng)一個(gè)刀位類型層級(jí)值，每個(gè)刀庫刀位也對(duì)應(yīng)一個(gè)刀位類型層級(jí)值，在裝載和重定位刀具時(shí)，需參照刀具和刀位的大小類型層級(jí)值進(jìn)行匹配，從而實(shí)現(xiàn)大小刀管理。

本文設(shè)計(jì)的刀具管理模塊還實(shí)現(xiàn)了刀具的裝載、卸載以及刀具重定位功能，刀具裝載是指將一把刀具從裝載點(diǎn)/裝載站轉(zhuǎn)移到真正的刀庫上，裝載后，刀具被分配到刀庫的一個(gè)空刀位上。刀具卸載是指將一把裝載于實(shí)際刀庫的刀具轉(zhuǎn)移到裝載點(diǎn)/裝載站上，刀具的裝載和卸載都會(huì)實(shí)時(shí)更新刀具狀態(tài)和刀庫刀位數(shù)據(jù)。刀具重定位將一把刀具從刀庫的某一個(gè)刀位轉(zhuǎn)移到另一個(gè)刀位。

2.2.2 刀庫管理

刀具管理過程中需要對(duì)裝載刀具的各種刀庫以及主軸和機(jī)械手進(jìn)行管理，本文將刀庫設(shè)計(jì)為實(shí)際刀庫和內(nèi)置型刀庫兩類，實(shí)際刀庫包括鏈?zhǔn)降稁?、陣列式刀庫以及圓盤式刀庫，內(nèi)置型刀庫包括緩沖刀庫和裝載型刀庫，我們把每個(gè)主軸、機(jī)械手看作緩沖刀庫的一個(gè)刀位，把每個(gè)裝載站和轉(zhuǎn)載點(diǎn)看作裝載型刀庫的一個(gè)刀位，從而對(duì)主軸、機(jī)械手和裝載站進(jìn)行統(tǒng)一管理。

本文設(shè)計(jì)的刀庫管理功能主要涉及到刀庫配置、刀庫刀位配置，主軸和機(jī)械手以及裝載站/裝載點(diǎn)的參數(shù)配置等，例如需要配置刀庫的刀具搜索策略、空刀位查找策略以及配置刀庫刀位的大小類型層級(jí)等。

刀具搜索是對(duì)機(jī)床實(shí)際配置刀具的查找，以得出其所在刀位，實(shí)際的刀具主要存放在主軸、機(jī)械手、裝載站以及實(shí)際的刀庫刀位中，故刀具搜索主要對(duì)刀庫刀位表進(jìn)行操作[8]。本刀具管理模塊采用的刀具搜索策略主要有active優(yōu)先策略、替換優(yōu)先策略、距離優(yōu)先策略、最大監(jiān)控搜索策略。

active優(yōu)先策略是指從上次進(jìn)行換刀的刀庫進(jìn)行查找，搜索所有刀庫，直至找到第一把刀具狀態(tài)為active的匹配刀具，找刀成功；替換優(yōu)先策略也是從上次進(jìn)行換刀的刀庫進(jìn)行查找，搜索當(dāng)前刀庫中狀態(tài)為active的匹配刀具，否則，查找當(dāng)前刀庫中具有最小替換刀號(hào)的替換刀具，若在當(dāng)前刀庫仍未找到可用的刀具，則在其他的刀庫中按相同的策略查找合適的刀具；距離優(yōu)先策略總是以距離當(dāng)前主軸最近的刀庫為起點(diǎn)開始找操作，如果在最近的刀庫未找到可用的刀具，接下來距當(dāng)前主軸次近的刀庫中進(jìn)行找刀，以此類推，直到找到可用的刀具為止；最大監(jiān)控策略是在待查找的刀庫中搜索具有刀具監(jiān)控量最大值的可用刀具。

本刀具管理模塊采用的空刀位搜索策略主要有前向搜索、后向搜索和位置前向搜索，位置后向搜索以及位置對(duì)稱搜索。

前向搜索總是從第一刀庫的第一刀位進(jìn)行前向搜索，后向搜索總是從最后一個(gè)刀庫的最后一個(gè)刀位進(jìn)行后向搜索，位置前向/后向搜索是指以當(dāng)前刀庫刀位為起點(diǎn)進(jìn)行前向和后向搜索。位置對(duì)稱搜索是指從當(dāng)前刀庫位置進(jìn)行對(duì)稱搜索可用空刀位。在一個(gè)刀庫中進(jìn)行空刀位搜索是以刀具的刀位大小層級(jí)值為根據(jù)的，每個(gè)實(shí)際的刀庫刀位也擁有刀位大小層級(jí)值屬性，在進(jìn)行空刀位搜索的過程中要對(duì)刀具和刀位的刀位大小層級(jí)值進(jìn)行匹配，刀庫刀位的該屬性值應(yīng)該大于等于刀具的刀位大小層級(jí)值。

2.2.3 刀刃壽命管理

本文設(shè)計(jì)的刀刃壽命管理功能采用計(jì)時(shí)管理和計(jì)數(shù)管理兩種方式。計(jì)時(shí)管理是通過監(jiān)控刀刃的累計(jì)加工時(shí)間來完成的，而計(jì)數(shù)管理是通過監(jiān)控的刀刃加工工件的個(gè)數(shù)進(jìn)行管理的。

刀具壽命管理模塊中與計(jì)時(shí)管理相關(guān)的參數(shù)為壽命設(shè)定值，壽命預(yù)警值和壽命剩余值。計(jì)時(shí)管理以分鐘作為刀刃壽命的單位，壽命設(shè)定值為刀刃的最大加工累計(jì)時(shí)間，新建一把刀具時(shí)，其刀刃的剩余壽命值等于壽命設(shè)定值。在加工過程中，如果采用壽命計(jì)時(shí)對(duì)當(dāng)前刀刃進(jìn)行監(jiān)控，數(shù)控系統(tǒng)每隔一分鐘就會(huì)更新壽命剩余值令其減1，并且判斷當(dāng)前刀刃的壽命剩余值是否等于刀刃壽命下限，如果達(dá)到刀刃壽命時(shí)間下限則刀具管理模塊就會(huì)更新當(dāng)前刀刃的狀態(tài)為“達(dá)到壽命預(yù)警值”，并且引發(fā)PLC報(bào)警。當(dāng)壽命剩余值減到0時(shí)，刀刃的狀態(tài)將會(huì)更新為“壽命結(jié)束”，PLC報(bào)警，禁用當(dāng)前刀具刀刃。

刀具管理模塊中與產(chǎn)品工件計(jì)數(shù)相關(guān)的參數(shù)為工件計(jì)數(shù)設(shè)定值、工件計(jì)數(shù)預(yù)警值和工件計(jì)數(shù)剩余值。工件計(jì)數(shù)設(shè)定值是指當(dāng)前刀刃可加工的最大工件數(shù)量，當(dāng)新建一把刀刃時(shí)工件計(jì)數(shù)剩余值等于工件計(jì)數(shù)設(shè)定值。如果刀刃選擇工件計(jì)數(shù)作為壽命管理的方式時(shí)，每當(dāng)對(duì)新的工件進(jìn)行加工時(shí)，刀具管理模塊就會(huì)更新工件計(jì)數(shù)剩余值參數(shù)令其減1，并且判斷當(dāng)前刀刃的工件計(jì)數(shù)剩余值是否等于刀刃工件計(jì)數(shù)下限，如果達(dá)到刀刃工件計(jì)數(shù)下限則刀具管理模塊就會(huì)更新當(dāng)前刀刃的狀態(tài)為“達(dá)到壽命預(yù)警值”，并且引發(fā)PLC報(bào)警。當(dāng)工件計(jì)數(shù)剩余減到0時(shí)，刀刃的狀態(tài)將會(huì)更新為“壽命結(jié)束”，PLC報(bào)警，禁用當(dāng)前刀具切削刃。

為了讓用戶能夠方便對(duì)加工刀刃的壽命管理進(jìn)行設(shè)置，我們對(duì)壽命管理中用到的用戶指令設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 刀具壽命管理用戶指令

2.2.4 換刀功能

本文設(shè)計(jì)的換刀方式有兩種：使用T指令換刀和使用M06進(jìn)行換刀。對(duì)于車床上的轉(zhuǎn)塔式刀庫我們直接使用T指令進(jìn)行換刀，而在鏈?zhǔn)健⒈P式和平面刀庫中，換刀往往分為兩個(gè)步驟：首先使用T指令在刀庫中查找刀具，接著使用M指令將刀具換入主軸。T指令和M06進(jìn)行換刀的句法如表2所示。

表2 換刀策略

T指令換刀策略中，T指令用于馬上裝載新刀具。而在M06換刀策略中，T指令用來準(zhǔn)備新刀具，在機(jī)床加工的同時(shí)將新刀具移動(dòng)到換刀位置。而M命令用來將舊刀具移除并將新刀具裝載到主軸上，完成換刀動(dòng)作。

換刀的過程中需要查找指定新刀具并且還要為舊刀具查找空刀位，涉及到實(shí)際刀庫的刀具搜索策略和空刀位查找策略，上述功能我們已經(jīng)在刀庫管理中完成設(shè)計(jì)。

2.3 接口

為了實(shí)現(xiàn)刀具管理模塊和數(shù)控系統(tǒng)之間進(jìn)行交互，本文在數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上封裝了多個(gè)供數(shù)控系統(tǒng)調(diào)用的接口，接下來列出幾個(gè)主要的接口。

2.3.1 刀具數(shù)據(jù)操作接口

讀取刀具基本數(shù)據(jù)

參數(shù)：刀具號(hào)TNo

返回值:刀具號(hào)為TNo的刀具記錄字符串

接口：QString getTPRecord(int TNo);

更新刀具數(shù)據(jù)

參數(shù):刀具號(hào)TNo,更新字段索引值index

更新值newValue

返回值:若更新成功，則返回true,否則返回false

接口: bool updateTP(int TNo,int index,QString newValue);

讀取刀刃補(bǔ)償數(shù)據(jù)

參數(shù):刀具號(hào)TNo,刀刃編號(hào) DrNo

返回值:刀具號(hào)為TNo的第DrNo號(hào)刀刃的補(bǔ)償

數(shù)據(jù)字符串

接口:QString getDPRecord(int TNo,int DrNo);

更新刀刃補(bǔ)償數(shù)據(jù)

參數(shù):刀具號(hào)TNo,刀刃編號(hào) DrNo,補(bǔ)償參數(shù)索引值index,補(bǔ)償參數(shù)新值 newValue

返回值: 若更新成功,則返回true，否則返回false

接口: bool updatedDP(int TNo,int DrNo,int index,QString newValue);

2.3.2 刀庫數(shù)據(jù)操作接口

讀取刀庫描述信息

參數(shù):刀庫編號(hào)magNo

返回值:刀庫編號(hào)為magNo的刀庫基本信息字符串

接口:QString getMagInfo(int magNo);

更新刀庫基本信息

參數(shù):刀庫編號(hào)magNo,刀庫參數(shù)索引值index，參數(shù)字段新值newValue

返回值: 若更新成功，則返回true,否則返回false

接口: bool updateMagInfo(int magNo,int index,QString newValue);

讀取刀庫刀位基本信息

參數(shù):刀庫編號(hào)magNo,刀庫刀位索引號(hào) locIndex

返回值: 指定刀庫刀位的參數(shù)字符串

接口: QString getLocInfo(int magNo,int locIndex);

更新刀庫刀位基本信息

參數(shù):刀庫編號(hào) magNo,刀庫刀位索引號(hào) locIndex,刀位參數(shù)字段索引值index,刀位參數(shù)字段更新值newValue

返回值:若更新成功,則返回true,若更新失敗，則返回false

接口:QString updateLocInfo(int magNo,int locIndex,int index,QString newValue);

2.3.3 刀刃壽命操作接口

讀取刀刃壽命計(jì)時(shí)參數(shù)

參數(shù):刀具號(hào)TNo,刀刃號(hào) NrNo

返回值:壽命計(jì)時(shí)參數(shù)字符串

接口:QString getLifeTimeInfo(int TNo,int NrNo);

更新刀刃壽命剩余時(shí)間值

參數(shù):刀具號(hào)TNo,刀刃號(hào)NrNo

返回值:若更新成功,則返回true,若更新失敗，則返回false

接口:bool updateLifeTimeValue(int TNo,int NrNo);

讀取刀刃工件計(jì)數(shù)參數(shù)

參數(shù):刀具號(hào)TNo,刀刃號(hào) NrNo

返回值:工件計(jì)數(shù)參數(shù)字符串

接口:QString getWorkPieceCount(int TNo,int NrNo);

更新刀刃工件計(jì)數(shù)剩余值

參數(shù):刀具號(hào)TNo,刀刃號(hào)NrNo

返回值:若更新成功,則返回true,若更新失敗，則返回false

接口:bool updateWorkPieceCount(int TNo,int NrNo);

3 總結(jié)與展望

本文在研究國內(nèi)外刀具管理系統(tǒng)功能和關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)本研究所的藍(lán)天數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行需求分析，設(shè)計(jì)并開發(fā)了基于藍(lán)天數(shù)控系統(tǒng)的刀具管理模塊，該模塊具有刀具管理基本功能、刀庫管理以及刀具壽命管理和換刀功能，通過系統(tǒng)試運(yùn)行，刀具管理模塊能夠?qū)C(jī)床加工過程中的刀具和刀庫實(shí)施有效的管理，提高了工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量，基本達(dá)到了課題的預(yù)期目標(biāo)，為國內(nèi)刀具管理的研究做出了有益的嘗試。雖然本文實(shí)現(xiàn)的刀具管理模塊取得了階段性的成功，但由于開發(fā)時(shí)間較短，系統(tǒng)必然存在一些缺陷和錯(cuò)誤，需要通過大量的測試和實(shí)驗(yàn)來完善模塊功能，使其早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，從而提高國內(nèi)數(shù)控加工過程中的機(jī)械刀具管理水平，減低購入成本，為我國現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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(編輯 趙蓉)

Design and Implementation of Tool Management Module of Blue Sky CNC System

GUO Li-jiao1,2，MA Yue2，WU Wen-jiang2,3，ZHENG Liao-mo2,3

(1.Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 2.Shenyang Institute of Computing Technology ,Chinese Academy of Sciences , Shenyang 110168, China;)

Cutting tools play an important role in NC machining. No matter for the flexible manufacturing and productivity of NC machining center, or for the precision and correction of production, the management of the tools is very crucially important. This paper systematically analyzes the current research status of cutting tool management at home and abroad. After drawing lessons from the international mainstream NC system in tool management, we design and implement tool management module on Blue Sky NC system which is independent product of our research institute. It mainly contains three parts in this tool management module, which are basic function of tool management, the management of tool magazine and the management of tool life. Through the tool management module, NC system can monitor tool life precisely so as to ensure product quality and production safety, reduce product scrap and down time and improve production efficiency of NC machine.

NC system; tool management; tool magazine; tool change

1001-2265(2014)04-0071-05

10.13462/j.cnki.mmtamt.2014.04.019

2013-08-22

"高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備"國家科技重大專項(xiàng)(2013ZX04012-021)

郭利姣(1988—),男，河北邯鄲人，中國科學(xué)院大學(xué)碩士研究生，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)，(E-mail)guolijiao@sict.ac.cn；馬躍(1960—)，男，沈陽人，中國科學(xué)院沈陽計(jì)算技術(shù)研究所研究員，博士研究生導(dǎo)師，研究方向?yàn)閿?shù)控技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)；吳文江(1963—)，男，沈陽人，中國科學(xué)院沈陽計(jì)算技術(shù)研究所研究員，博士研究生導(dǎo)師,主要研究方向?yàn)閿?shù)控技術(shù)。

TH162;TG506

A