机床联网系统的应用

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所属分类:解决方案 智能制造

昆船机械制造公司是昆船集团机械装备的生产公司,承担着机场通用装备、自动化物流系统及装备、烟草机械的生产任务,拥有加工中心、激光切割机、数控机床等加工设备2550余台套,计量检测、检验检测设备810余台套。是西南地区机械加工能力、电子仪器仪表检测试验能力最强的企业之一。公司从北京兰光创新引进了美国CIMCO公司机床联网DNC解决方案,成功地将所有数控机床联入企业局域网,使数控数控设备管理达到国际先进水平。

机床联网系统的应用

一、规模引发的问题

随着科研生产任务逐渐增加,公司购买的数控设备越来越多,这些数控设备不但数量多,而且数控设备种类多,时间跨多也大,有1980年投入使用的Hurco BMC50加工中心,也有最新购进的WFL/M100车铣加工中心。

在管理使用上,一直沿用编程工程师与操作者相互配合的工作模式,编程及数控程序验证大量占用数控设备,加之编程工程师大量时间奔波在工厂不同厂房,在繁重生产任务下,该模式暴露出诸多弊端,数控设备加工能力的没有达到100%,显然提高制造效率不能再依赖增加精密加工设备。具体问题有:

(1) 数控文档及程序管理方面:随着机床和产品种类的不断增加,数控文档及程序大大增加,各类文件保管基本为“谁使用,谁保存”的分散保存方式,具体保存环节无规范可依,随意性很大,导致数控文档无可查性和可追溯性。

(2) 同一零件经常二次甚至多次编程、试切,费时费力且容易出现质量问题。因我厂是多品种、小批量的生产模式,编程与试切占用产品加工时间的三分之一到二分之一,所有的加工数据信息都在该阶段产生,但往往由于现场管理的缺失,相关信息没有进行妥善保存,下批次再加工时又从头开始,导致机床空置和零件报废及大量人力物力的浪费,造成开机时间长但加工效率低的现象。

(3) 加工程序无审批流程及有效的验证手段。加工程序随意更改、保存和删除,无任何监管措施,机床碰撞和零件报废的机率大大增加,机床及产品安全存在较大隐患。

(4) 数控程序仿真手段单一简单,错误隐患大。程序仿真一般是在机床上进行,占用了机床的生产时间,且不能有效排除数控程序中的错误,经常出现因程序错误造成的产品质量问题,甚至是机床的损坏。

(5) 数控文档保存在编程者手中,无法做到信息与经验共享,不利于技术传承。

(6) 不能及时获得机床实时状态信息,不能够对数控设备进行量化的科学管理。

二、DNC解决方案

CIMCO 为公司提供一套包括机床联网通讯、数控程序编辑与仿真、程序管理系统、机床监控等诸多模块的机床联网完全解决方案,最为重要的是为分散的数控设备操作工提供远程自动传输功能,扩充老设备、小内存的设备的加工能力,实现大容量NC代码在线加工。

机床联网系统的应用

功能模块

1.DNC服务器

管理整个公司的数控程序传输、管理和机床的数据采集及分析处理,自动侦测程序的下载和上传,并自动完成下载和上传,同时记录程序传输日志。 DNC 服务器自动采集机床的运行信息和加工数据。

  1. DNC管理终端机

编程工程师机进行程序的编辑与仿真床,向数控机床下发数控程序,数控设备操作员浏览程序数控程序及刀具清单等信息,管理自己机床的数控程序。

  1. 程序管理系统

数控程序由专人负责编制数控程序。流程为:编制——审核——试切——机床程序回传。编程员编制好待定程序后,发起流程,将任务传递给审核员,当审核员登录NCBASE时,会有相应的任务提示,对程序审核无误后,程序就可以下发机床试切,之后机床程序回传到服务器。系统管理员将经过机床检验过的程序固化在相应的产品结构树的节点下,下次下发机床直接从该节点调用即可。

  1. 程序编辑与仿真

EDIT V6具有强大而实用的数控编辑功能、文件的智能比较、程序统计、刀位轨迹的三维实体模拟等实用功能。其主要功能简述如下:

1) 程序编辑

利用EDIT V6在程序的编辑中可以轻松实现行号的重排、空格插入、字符大小写转换等功能,可以极大地提高工程师的编程效率。数据处理功能可以方便地实现对各轴数据的运算,迅速完成程序缩放、旋转、镜像以及主轴转速、切削进给的动态调整等数控程序专用功能。

2) 程序比较

智能文件比较功能,很轻松地标示出两个文件的数据差异、错行、漏行,并可以马上修改。

3) 程序仿真

强大的三维刀位轨迹的动态模拟功能,可对数控车床、数控铣床、加工中心的程序进行方便、高效的轨迹仿真,使错误暴露无遗,有效地避免程序错误,从而确保产品质量。

机床联网系统的应用

  1. 机床监控与数据采集系统

机床监控与数据采集系统通过利用网卡或是在机床上安装专用智能采集硬件的方式,对机床状态和加工信息进行实时采集,可以监控机床开、关机状态,实时获知机床是处于加工、停机还是故障状态,什么产品正在加工以及加工开始时间、结束时间等信息。系统中并提供了决策支持系统,该系统具有丰富的报告和图形统计分析功能,可以对机床运行效率、机床利用率、机床开机率、机床故障率、加工信息进行统计与分析,非常有利于管理部门领导对设备使用情况的及时掌握,为领导调配资源、提高机床利用率提供了有力的、科学的、透明的技术平台。

  1. DNC网络结构示意图

机床联网系统的应用

四、实施效果

通过DNC系统在我厂的实施与成功应用,使机床程序传输效率和准确性大大提高,数控程序的管理更加规范,特别是对工艺知识的继承具有重大意义,同时对生产过程的监控和管理具有很大的辅助作用。有了目前的DNC系统,为将来的车间MES系统的实施奠定了基础,DNC系统也成为了整个企业信息化建设的重要组成部分,将企业全面数字化生产向前推进了一大步。

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