| 面向DNC的刀具管理系统的开发 |
|
| 日期：2007-8-22 20:24:10 人气：61 [大 中 小] |
|
|
|
|
b. 刀具管理子系统的数据库体系框架
为实现DNC系统中刀具信息的共享，必须建立统一的刀具数据库，刀具信息统一存储在刀具数据库中，并通过DNC中各联网计算机对刀具数据库进行更新和维护。数据库体系结构决定了刀具管理系统功能扩充和通过网络发布的难易程度。三层Client/Server数据库体系结构将刀具管理子系统分为后台数据库服务器、中间层应用程序服务器、前台应用程序三部分(见图3)。 
图3 三层Client / Server 数据库体系结构
前台应用程序是瘦客户端程序，瘦客户端程序与DNC Web Server相连，再由DNC Web Server通过中间层应用程序服务器和数据库进行数据操作。由于前端应用程序不直接操作后台数据库，因此简化了前端应用程序的开发，方便了程序网上发布，用户只需从网上下载前台应用程序，即可使用本刀具管理系统。中间层应用服务器以COM形式存在，可实现刀具管理的具体功能，当刀具管理系统需扩充功能时，只要在服务器上增加中间层应用程序服务器即可实现刀具功能的扩充，而无需修改前台应用程序，这就保证了刀具管理系统具有良好的扩充性能。
c. DNC系统的刀具存储策略和车间日备刀计划
在DNC系统中，MRPII只制定刀具中长期供应计划，车间日刀具供应计划则由刀具管理系统制定。车间日刀具供应计划的刀具数量受刀具存储策略的影响最大。刀具存储策略有两种主流形式：①只在机床上配置一定容量的刀库。这种配置形式的缺点是刀库存储量有限，当加工零件种类较多时，加工机床需经常停机更换刀具，且所需刀具备份量大，刀具投资较大。②设立中央刀具库。中央刀具库的容量可以很大，不同的机床可共享中央刀库的刀具资源，提高了刀具资源利用率。
在DNC系统中，加工设备以单台形式或数台加工设备组成一个柔性加工单元的形式出现。对于单台形式的加工设备，可根据实际加工环境在几台加工设备之间设置一个DNC置刀点，由几台加工设备共享该刀具存储点的刀具资源。对于本身就是柔性加工单元的加工设备，可以柔性加工单元的中央刀库作为一个DNC置刀点(见图4)。 
图4 DNC 系统中的刀具存储方式
车间日备刀计划就是根据车间日生产计划，为每个DNC置刀点配置相应数量的刀具。每个DNC置刀点对应的加工设备台数不宜过多(4～5台)，如加工设备过多，刀具数量太大，反而不利于刀具资源的有效利用和管理。这些加工设备使用的j种刀具的数量是一个关于时间的离散值，考虑到DNC置刀点的刀具资源共享，可用累计法计算出每个DNC置刀点配置刀具的数量Ni，各置刀点刀具数量之和就是车间日备刀量N。可采用如下循环算法：首先根据加工设备使用j种刀具起始时间的先后顺序，将设备编号为1，2，…，m。只考虑设备1时，所需j种刀具数量M1j为
(M1j)＝(T1/60T)kHky (t10≤t1≤t11)
考虑设备i后，所需j种刀具数量Mij为
Mij＝Mi-1，j+(Ti/60T)kHky (ti1≤ti-1.1或ti0≥ti-1.1)
Mij＝Mi-1,j+(Ti-Mi-1,jT/60T)kHky＋1 (ti0＜ti-1,1＜ti1)
式中，T1、T2分别为设备1、2使用j种刀具的加工时间，T为j种刀具的耐用度，kH为刀具耐用度波动系数；ky为刀具意外损耗系数。
若i＜m，则令i＝I＋1，继续进行累加计算。累计m台设备后，可得出所需j种刀具数量Mmj。第i个DNC置刀点的备刀量为
Ni＝Mmj＋mj
式中，mj为第j个DNC置刀点的刀具备份量。
车间日备刀量为 
四、应用实例
采用本文开发的刀具管理系统通过DNC向Cincinnati Milacron公司生产的ARROW 750型加工中心传送刀具信息。由于数控加工设备的工控机只有简单的操作和显示功能，造成了刀具管理系统与下层数控加工设备之间刀具信息交互和刀具信息显示的困难，DNC提供了计算机与下层数控加工设备之间的双工通信能力，刀具管理系统可通过DNC软件将刀具信息传送给下层数控设备，也可通过DNC从数控加工设备的控制面板向刀具管理系统发送传送刀具信息的请求。由于数控加工设备的工控计算机可将一定格式的“伪数控程序”解析为描述性文字并显示在控制面板上，因此刀具管理系统可以“伪数控程序”形式通过DNC向数控加工设备下传刀具信息。“伪数控程序”可表示为：
%
G15H01
N10 (T01 M203001 S2)
N20 (T02 M111001 S3)
N30 M00
%
ARROW 750型加工中心可将“()”中的信息自动解析为描述性信息并显示在控制面板上。其中，“T01”代表第一把刀，“M××××××”代表刀具编码，“S×”代表刀位号。同样，可以“伪数控程序”形式将刀具信息从数控加工设备上传给刀具管理系统。本实例下传刀具信息的显示界面见图5；加工中心接收刀具信息的显示界面见图6。  
图5 传刀具信息显示界面 图6 加工中心接收刀具信息显示界面
五、结论
1. 提出了面向DNC的刀具管理系统的信息运行模式，开发了采用三层Client/Server体系结构的刀具管理系统。
2. 刀具管理系统实现了DNC中刀具管理的计算机化，能较好解决DNC中上层管理系统、CAD/CAM/CAPP等上层计算机系统之间的刀具信息共享问题，且实现了上层计算机系统与下层数控加工设备之间的刀具信息交互，增强了DNC组织生产的灵活性。
3. 优化了DNC中刀具的存储策略，给出了相应的车间日备刀计划算法。
4. 系统直接构建在DNC原有的通信平台上，降低了企业实施该系统的成本，采用三层Client/Server体系结构，方便了系统的功能扩充和网上发布。 |
|
|
| 我有问题，我要进入论坛 |
| 出处：本站原创 作者：佚名 | |
|
