榮偉

（江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 南昌 330039）

數(shù)控DNC在線加工在模具制造中的應(yīng)用

榮偉

（江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 南昌 330039）

近幾年隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床向著高速化、高精度、集成化、多軸化的方向發(fā)展，為模具自動(dòng)化制造提供了裝備上的有力保證。DNC在線加工是隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、CAD/CAM計(jì)算機(jī)輔助制造等技術(shù)的進(jìn)步，發(fā)展起來的一種自動(dòng)化程度很高的加工模式，并廣泛的應(yīng)用在模具制造當(dāng)中

DNC加工；數(shù)控機(jī)床；CAD/CAM;模具制造

1 數(shù)控DNC發(fā)展背景

（1）數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，尤其是模具制造業(yè)中，普通機(jī)床正逐漸被高效率、高精度、高自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床所代替。數(shù)控技術(shù)的核心是數(shù)字控制技術(shù)，用計(jì)算機(jī)來對輸入的指令進(jìn)行存儲(chǔ)、譯碼、計(jì)算、邏輯運(yùn)算，并將處理的信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的控制信號(hào)，控制運(yùn)動(dòng)精度較高的驅(qū)動(dòng)元件，使之按編程人員設(shè)定的運(yùn)動(dòng)軌跡來高效加工，從而徹底克服了傳統(tǒng)模具加工的缺點(diǎn)。

（2）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）的發(fā)展。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)簡稱CAD，與計(jì)算機(jī)輔助制造簡稱CAM相結(jié)合而組成的系統(tǒng)，依托強(qiáng)大軟件來完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的建模、解算、分析、虛擬模擬、加工模擬、制圖、數(shù)控編程、編制工藝文件等工作。CAM技術(shù)已經(jīng)成為CAX體系的重要組成部分，可以直接在CAD系統(tǒng)上建立起來的參數(shù)化、全相關(guān)的三維幾何模型（實(shí)體+曲面）上進(jìn)行加工編程，生成正確的加工軌跡。典型的 CAD/CAM系統(tǒng)有 UG、MasterCAM、POWERMILL，Pro/E、Solidworks等。CAM作為整個(gè)集成系統(tǒng)的重要一級，向上與CAD、CAPP實(shí)現(xiàn)無縫集成，向下可方便、快捷、智能、高效地為數(shù)控生產(chǎn)服務(wù)，這是CAM技術(shù)發(fā)展的主題。

2 DNC技術(shù)及在線加工優(yōu)勢

DNC在線加工是隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、CAD/CAM計(jì)算機(jī)輔助制造等技術(shù)的進(jìn)步，而發(fā)展起來的一種自動(dòng)化程度很高的加工模式，并廣泛的應(yīng)用在模具制造當(dāng)中。模具制造者通過CAD/CAM軟件將模具型芯和型腔進(jìn)行自動(dòng)編程，設(shè)置好加工參數(shù)，生成加工軌跡，并導(dǎo)出型芯和型腔數(shù)控生成的數(shù)控程序。由于的數(shù)控設(shè)備內(nèi)存容量較小，而生成的數(shù)控程序通常比較大，數(shù)控機(jī)床不能過多的儲(chǔ)存程序，所以為了保證加工的正常進(jìn)行，數(shù)控設(shè)備（NC）直接連接到計(jì)算機(jī)上，通過計(jì)算機(jī)對加工程序進(jìn)行傳輸。DNC在線加工具有多方面優(yōu)勢。

（1）系統(tǒng)的工作可靠性強(qiáng)。模具型芯和型腔加工程序存入直接數(shù)控計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器后，即可由計(jì)算機(jī)直接控制機(jī)床，在整個(gè)加工過程中不需要讀帶機(jī)參與工作，提高了系統(tǒng)的工作可靠性。

（2）生產(chǎn)組織與調(diào)整靈活。一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以同時(shí)控制多臺(tái)機(jī)床，因而能充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的功能。作為直接數(shù)控計(jì)算機(jī)終端的數(shù)控或計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床的臺(tái)數(shù)可隨時(shí)根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)作相應(yīng)的增減，并且能使它們同時(shí)加工同一種零件，或分別加工不同的零件，提高了系統(tǒng)的柔性，以適應(yīng)中小批量的生產(chǎn)。加工批量不大，品種規(guī)格繁多是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的一個(gè)明顯特征，且有不斷加強(qiáng)的趨勢。

（3）有效工作時(shí)間長、效率高。提高數(shù)控設(shè)備的有效工作時(shí)間，提高制造車間的管理水準(zhǔn)，使數(shù)控程序的管理更科學(xué)規(guī)范，規(guī)范數(shù)控程序命名，減少下發(fā)NC程序出錯(cuò)造成零件報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。明顯提高數(shù)控機(jī)床利用率，減少機(jī)床輔助時(shí)間，明顯降低包括數(shù)控編程人員，數(shù)控機(jī)床操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)車間信息資源及時(shí)共享，實(shí)施機(jī)床監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控設(shè)備的透明化管理，為管理層生產(chǎn)決策提供依據(jù)。

3 機(jī)床參數(shù)設(shè)置及在線加工方式

數(shù)控機(jī)床在使用在線加工功能時(shí)，大多數(shù)在機(jī)床上電后設(shè)置通訊協(xié)議。根據(jù)不同的傳輸方式，數(shù)控機(jī)床的參數(shù)設(shè)置也不同，其中DNC軟件參數(shù)設(shè)置與數(shù)控機(jī)床參數(shù)設(shè)置必須是一致的，否則不能正常通訊，具體參數(shù)有串口號(hào)，波特率，數(shù)據(jù)位，停止位，奇偶效驗(yàn)位等。

在參數(shù)設(shè)置過程中最主要關(guān)注的是I/0 CHANNEL（串口號(hào)），如是RS232串行通信時(shí)，在I/0 CHANNEL應(yīng)設(shè)置為1，當(dāng)為CF卡在線加工時(shí)，在I/0 CHANNEL應(yīng)設(shè)置為4，當(dāng)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸方式時(shí)，I/0 CHANNEL應(yīng)設(shè)置為5。設(shè)置完后將數(shù)控機(jī)床選擇DNC方式，就可實(shí)現(xiàn)個(gè)人計(jì)算機(jī)和數(shù)控系統(tǒng)之間的通訊了，實(shí)現(xiàn)DNC在線加工。

（1）RS-232串行通信。即用RS-232通訊電纜，將個(gè)人計(jì)算機(jī)與數(shù)控機(jī)床進(jìn)行串行通信。在機(jī)床和個(gè)人計(jì)算機(jī)斷電的情況下，連接好數(shù)控系統(tǒng)和個(gè)人計(jì)算機(jī)的RS232通訊電纜。在串行通訊時(shí)，要求通訊雙方都采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口。操作人員可通過cimcoedit、MASTERCAM等軟件將模具型芯和型腔生成的加工程序傳入數(shù)控機(jī)床。

（2）CF卡在線加工。CF卡可以通過適配器直接用于機(jī)床的PCMCIA卡插槽，也可以通過讀卡器連接到多種常用的端口，如USB、Firewire等。所以操作人員可以將CF卡以USP借口與計(jì)算機(jī)連接，將模具型芯和型腔生成的加工程序拷貝到CF卡中，然后通過與數(shù)控機(jī)床的PCMCIA卡插槽進(jìn)行連接，操作數(shù)控機(jī)床，將模具型芯和型腔的數(shù)控程序調(diào)出，而后進(jìn)行型芯和型腔的加工。

（3）數(shù)字化車間以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。將用網(wǎng)線將計(jì)算機(jī)與數(shù)控機(jī)床進(jìn)行連接通訊，操作人員可以通過cimcoedit、MASTERCAM等軟件，類似RS-232串行通信方式進(jìn)行在線加工?；蛘呖捎糜?jì)算機(jī)遠(yuǎn)程硬盤，將計(jì)算機(jī)硬盤中的程序，類似CF卡的在線加工方式，將模具型芯和型腔的數(shù)控程序調(diào)出，而后進(jìn)行型芯和型腔的加工。當(dāng)模具型芯和型腔加工程序容量大于數(shù)控系統(tǒng)存儲(chǔ)器的容量時(shí)，可以采用邊傳輸邊加工的方式，加工程序存在計(jì)算機(jī)機(jī)中，數(shù)控系統(tǒng)讀一段程序，加工一段，這樣就解決了加工時(shí)數(shù)控機(jī)床存儲(chǔ)容量不足的問題。

4 結(jié)語

數(shù)控DNC在線加工能用于模具加工制造，有利于模具加工行業(yè)的發(fā)展。當(dāng)然，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通訊技術(shù)的發(fā)展，以后還可能有無線網(wǎng)絡(luò)、智能手機(jī)數(shù)據(jù)控制等更先進(jìn)的數(shù)字控制方式來進(jìn)行DNC在線加工?；ヂ?lián)網(wǎng)+、數(shù)控技術(shù)和模具制造將煥發(fā)新的活力。

The Application of Numerical Control DNC Online Processing Technology in Mould Manufacturing

RONG Wei
（Jiangxi Industry Polytechnic College，Nanchang，Jiangxi 330039，China）

In recent years，with the development of network technology,communication technology and control technology，numerical control machine tool is developing towards high speed，high precision，integrated and multi axis，which provides a powerful guarantee for the automation of the mould.DNC online processing is a kind of high degree of automation，which is developed with the development of computer network technology，communication technology，CAD/CAM computer aided manufacturing technology.It is widely used in mould manufacturing.

DNC processing；numerical control machine；CAD/CAM；mould manufacturing

TG659

A

2095-980X（2015）12-0024-02

2015-11-13

榮偉（1981-），講師，主要研究方向：數(shù)控加工技術(shù)。