試論數控車床與數控軟件的數據傳輸技術與實現

羅翔飛

摘 要：將計算機數據經數控軟件傳輸至機床控制系統(tǒng)中，是確保機床能夠按照設計要求而運行的主要途徑。本文從設計軟件及設計方法兩方面，簡要闡述了數控軟件的設計與應用方法?；诖耍攸c對通信技術的實現以及數據傳輸過程進行了研究，具體探討了技術的實現方案。為數控車床運行提升效率，以及故障發(fā)生幾率的降低提供相關保證。

關鍵詞：數控車床；數控軟件；數據傳輸技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.054

0 前言

隨著制造業(yè)中數控車床應用數量的提升，傳統(tǒng)的手工編程以及參數輸入方法，已經無法適應時代的發(fā)展。為進一步提高生產效率，實現自動編程、提高數據的傳輸速度，成為了制造業(yè)需重視的主要問題。自動編程需采用CAD以及CAM等軟件進行。而CAXA數控車，則是支持編程過程得以完成的基礎?？梢?，數據傳輸技術較為復雜，對其實現方式加以研究較為關鍵。

1 數控車床軟件的設計與應用

1.1 設計軟件

CAD與CAM為數控車床設計所需的主要軟件，該軟件支持繪制視圖、鍵入參數等多項功能。必要時，設計人員同樣可采用CAD軟件設計特定的曲線，以準確的描述車床生產的特證。CAM軟件具有圖紙分析、輪廓建模、刀路軌跡生成、加工檢驗等多項功能。以兩軸加工為例，數控車床一般僅能夠從兩個方向，實現對工件的加工[1]。將CAM軟件應用到加工過程中，有助于規(guī)范X軸以及Z軸的參數。以此為基礎，控制工件的加工長度，達到減小工件參數誤差的目的。除此之外，CAM軟件，同樣可有效定位刀位點，避免刀位軌跡出現偏差。

1.2 應用方法

以車削加工為例，應按照以下步驟，對數控軟件加以設計：（1）工作人員可首先根據不同零件，繪制不同圖形。繪制時，應采用端面中心區(qū)域，作為原點。在此基礎上，點擊直線命令，繪制出零件的大體輪廓。（2）根據加工需求的不同，加工程序的編制方法同樣不同[2]。例如：鉆孔的過程，應采用鉆孔工具進行設計。在規(guī)范鉆孔深度及孔徑參數的基礎上，確定刀具軌跡。（3）當刀具軌跡生成后，應采用軌跡仿真的方式，觀察軌跡的運行效果，進而及時發(fā)現加工方案中存在的問題。（4）經驗證方案無誤后，即可立即展開加工。

2 數據傳輸技術的實現

為確保產品加工中，各項參數均能夠與數控軟件中的參數相符合，將數據傳輸技術應用到加工過程中是重點。

2.1 通信技術

（1）DNC系統(tǒng)。DNC系統(tǒng)，由管理模塊、分析模塊、通信模塊等部分構成。其中，管理模塊的功能，在于實現對人力資源、服務器、客戶端以及刀具的管理。分析模塊的功能，在于對各項數據進行統(tǒng)計分析。通信模塊的功能，則在于確保機床能夠直接調用管理服務器上的代碼。需注意的是，為提高生產的安全性，通信端的權限，應由數控軟件進行統(tǒng)一管理與控制。DNC系統(tǒng)接入方式，以RS-232C轉以太網接入為主，且支持多串口接入。通信時，數據可經不同通道，分別傳輸至機床中。采用該方式實現通信，數據傳輸速度快、質量高，優(yōu)勢顯著。

（2）系統(tǒng)安裝。系統(tǒng)的安裝流程如下：1）將通信端的CONF1G.GFG文件打開，根據系統(tǒng)的提示，選擇相關程序點開。2）將管理文檔的類型設置為3，使通信關閉。如需打開，則需將文檔類型設置為0。3）有關人員可經“網絡DNC客戶端普通機床使用點數”窗口，選擇機床點數，在傳輸控制指令的基礎上，實現對數控車床運行狀態(tài)的控制。系統(tǒng)安裝過程中，應注意，如系統(tǒng)處于關聯模式，使用通信技術時，必須選擇“DNC通信服務器”。通常情況，在“DNC”下，均會存在Setup.exe的項目。該項目中，各項參數必須精確設置，以免對系統(tǒng)性能造成影響。

（3）通信流程。數據傳輸及通信流程如下：1）選擇機床：有關人員可在系統(tǒng)中，選擇需要通信的機床。同時，根據系統(tǒng)的提示，對機床的參數進行設計。2）NC代碼發(fā)送：有關人員可選擇“串行通信”，在此基礎上，將NC程序文件打開，傳遞NC代碼。3）NC代碼保存：NC代碼發(fā)送完成，并已被計算機接收后，接收狀態(tài)可自行更改為運行狀態(tài)。4）通信終止：如數據處于傳輸過程中，可通過點擊“終止傳輸”的方式，使數據傳輸的過程停止。除此之外，有關人員還可選擇“XON”信號的接收方式，提高信號接收時段的合理性。

2.2 傳輸過程

（1）傳輸線路。有關人員可利用SYSTEN功能，顯示系統(tǒng)畫面。根據系統(tǒng)的提示，選擇是否需要在線顯示監(jiān)控畫面。數據傳輸時，可將設備波特率的每秒位數，控制在9600左右。同時，將“1”設置為停止位，將“7”設置為數據位。確認傳輸線連接正確后，將機床的運行方式，設置為EDIT，并利用CAXA網絡，以及DNC軟件發(fā)送數據，機床則可隨即進入到循環(huán)加工狀態(tài)。將上述數據傳輸技術，應用到產品加工過程中。不僅能夠提高在線加工質量，且可縮小加工中的參數誤差，優(yōu)勢顯著。

（2）后處理措施。數控車床后處理的目的，在于提高刀具路徑的合理性，提高系統(tǒng)對G代碼指令的識別能力、提高控制指令的生成水平。以換刀指令為例，生成程序如下：

N100 M05；

N105 T0101；

N110 S1000 M03；

以G代碼的識別為例，有關人員可將G00，設置為“快速定位”，將G01，設置為“直線插補”，將G02設置為“順時針圓弧插補”。為確保刀具的運行軌跡無異常，可采用G40，建立刀具補償取消措施，提高數據傳輸模式的合理性。

3 結論

綜上所述，為提高數控車床運行的穩(wěn)定性及安全性，制造業(yè)應將CAD及CAM軟件，應用到車床中，以明確機床的運行參數。在此基礎上，根據車床運行需求，設計DNC系統(tǒng)。通過發(fā)送及接收NC代碼的途徑，使數據傳輸與接收的過程得以實現。借助數據傳輸技術，實現對車床運行的實時控制，為企業(yè)生產效率及生產質量的提升提供保證。

參考文獻：

[1]肖元昭，岳磊.基于OpenGL的虛擬數控車床加工仿真系統(tǒng)設計及應用[J].河南科技，2017（19）：71-72.

[2]韓志引，吳慧君，夏山鵬.數控仿真軟件在數控車床試切對刀教學中的應用[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2014（06）：241-242.