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摘要:车、铣制造单元是在普通数控设备的基础上应用网络技术、信息技术,将以往制造过程中相互独立的过程由制造单元系统软件支撑,组成自动化、柔性的机械零件切削加工单元。不仅用于制造业,也可作为数控技术综合培训平台。
关键词:网络培训 数控培训 制造单元
1 制造单元的特点及其教学效果
基于网络的车、铣制造单元”(以下简称:制造单元)是基于先进制造技术的理念,综合应用多种先进技术而生成的切削加工制造系统[1]。制造单元不仅作为机械制造装备,还成功地用于技术培训。该制造单元具有以下特点。
1.1 普通数控设备柔性的进一步提升 “制造单元”是在数控铣、数控车的基础上,结合网络技术、信息技术、CAD/CAM技术、成组技术,将以往零件制造过程中相互独立的工程设计、工艺编制、数控编程、生产调度、切削加工等过程由“制造单元系统”软件支撑,组成动态、高效、柔性的制造系统。制造单元可以独立运行也可作为复杂产品制造系统的一个子系统。本制造单元实现了数控方式的车、铣、镗、钻功能的集成。是回转面数控车削的柔性与多面体数控铣削的柔性的进一步综合与提升。
1.2 高效的制造信息流 制造单元在加工对象的形体分析、尺寸分析、数据计算、程序编写、程序检查、程序输入以至程序调试方面节省了大量的时间。由于信息源的生成与信息流的处理均采用了网络技术和可视化的图形交互输入方式,实现了信息流高效率。
1.3 经济效益明显且稳定 制造单元的加工对象为回转表面、螺纹面、平面、槽沟、孔系、以及开曲面。这意味着制造单元有着广泛的加工对象,因此在机械制造业中有重要用途和明显效益。制造单元以现场调控为主的“制造过程校正”是制造单元稳定运行的重要环节,也是经济效益稳定性的保证。
1.4 培训效果 制造单元不仅考虑了制造技术方面的问题,还充分考虑了实操培训的问题,使学员在利用制造单元的培训中,有机会对机械加工技术、网络知识、信息技术、机电一體化技术综合认识并与操作过程紧密结合。学员在车铣制造单元进行数控培训,直接进入制造过程,加深对先进制造的理解。例如,在制造单元进行设计造型、选择加工参数、生成加工程序、程序传输、机床参数调整、零件加工等操作,体验先进制造技术的较完整的概念。特别有利于学员素质的养成。另一方面,指导人员能够利用制造单元的管理功能随时对学员的操作过程进行监测,指导及培训效果的评价。
2 制造单元的组成
“制造单元”由CAD/CAM系统、通信系统、加工系统三个子系统组成。如图1所示。三个子系统以管理级微机(简称:管理机)为枢纽组成制造单元。
CAD/CAM系统是由多台微型计算机及输入输出设备组成CAD/CAM工作站,站内各台微机可以独立运行也可以通过局域网互联,实现软件资源共享、数据共享、多终端协调工作。通信系统包含一台计算机以及多串口卡、网卡、通信电缆及通信软件,是集通信、控制、数控程序的现场编辑、监控于一体的多功能系统。制造单元的加工系统由数控铣床和数控车床组成,如图1所示。加工系统还包括夹具系统、刀具系统、工位器具等。
学员通过应用制造单元的各个环节进行实训,对先进制造技术的基本构成和应用方式,形成较完整的概念和直观地认识。
3 制造单元的主要技术
制造单元的制造信息输入有三种方式:①数据接口方式。②图形交互输入方式,通过CAD/CAM工作站彩色图形显示器终端进行线架造型、曲面造型、实体造型。③手工编辑方式。其中图形交互输入方式是最主要的方式。通讯系统利用数控系统串行通讯接口、多串口卡与PC机相连,实现数控系统和现场机之间数据的高速传输。制造单元系统采用标准通信网络把管理计算机、数控机床的专门计算机、工作站的计算机联系起来,构成具有DCS特征的体系结构。管理级微机是制造单元系统信息流的一个节点。制造单元的基本构成以机械加工成组制造技术为基础。
4 制造单元培训应用的方式
制造单元用于培训形成三个教学平台,即绘图编程平台;数控操作平台;管理评价平台。如图1所示。绘图编程平台是面向学员的平台,进行三维机械绘图和数控自动编程操作的实训。数控操作平台也是面向学员的平台,可以进行数控机床加工基本操作、手工编程及机床面板编辑的训练。也可以应用现场机进行DNC方式加工及大幅程序调用修改的训练。管理评价平台是面向实训指导人员的平台。通过该平台的终端,指导人员可以布置操作任务,统计单元各终端学员操作进度和结果。也可以检查学员提交的电子绘图和编制的程序。总之,可以监测和记录单元各终端的运行情况,进行培训效果评价。制造单元优点在于综合应用。因此操作任务要体现综合性。
5 结束语
制造单元是普通数控设备的一种先进的集成方式。作为培训设施直接体验先进制造的全貌。用于培训高级数控操作人员效果很好。
参考文献:
[1]刘力健,图形输入式车—铣制造单元,工具技术,2006.3.
关键词:网络培训 数控培训 制造单元
1 制造单元的特点及其教学效果
基于网络的车、铣制造单元”(以下简称:制造单元)是基于先进制造技术的理念,综合应用多种先进技术而生成的切削加工制造系统[1]。制造单元不仅作为机械制造装备,还成功地用于技术培训。该制造单元具有以下特点。
1.1 普通数控设备柔性的进一步提升 “制造单元”是在数控铣、数控车的基础上,结合网络技术、信息技术、CAD/CAM技术、成组技术,将以往零件制造过程中相互独立的工程设计、工艺编制、数控编程、生产调度、切削加工等过程由“制造单元系统”软件支撑,组成动态、高效、柔性的制造系统。制造单元可以独立运行也可作为复杂产品制造系统的一个子系统。本制造单元实现了数控方式的车、铣、镗、钻功能的集成。是回转面数控车削的柔性与多面体数控铣削的柔性的进一步综合与提升。
1.2 高效的制造信息流 制造单元在加工对象的形体分析、尺寸分析、数据计算、程序编写、程序检查、程序输入以至程序调试方面节省了大量的时间。由于信息源的生成与信息流的处理均采用了网络技术和可视化的图形交互输入方式,实现了信息流高效率。
1.3 经济效益明显且稳定 制造单元的加工对象为回转表面、螺纹面、平面、槽沟、孔系、以及开曲面。这意味着制造单元有着广泛的加工对象,因此在机械制造业中有重要用途和明显效益。制造单元以现场调控为主的“制造过程校正”是制造单元稳定运行的重要环节,也是经济效益稳定性的保证。
1.4 培训效果 制造单元不仅考虑了制造技术方面的问题,还充分考虑了实操培训的问题,使学员在利用制造单元的培训中,有机会对机械加工技术、网络知识、信息技术、机电一體化技术综合认识并与操作过程紧密结合。学员在车铣制造单元进行数控培训,直接进入制造过程,加深对先进制造的理解。例如,在制造单元进行设计造型、选择加工参数、生成加工程序、程序传输、机床参数调整、零件加工等操作,体验先进制造技术的较完整的概念。特别有利于学员素质的养成。另一方面,指导人员能够利用制造单元的管理功能随时对学员的操作过程进行监测,指导及培训效果的评价。
2 制造单元的组成
“制造单元”由CAD/CAM系统、通信系统、加工系统三个子系统组成。如图1所示。三个子系统以管理级微机(简称:管理机)为枢纽组成制造单元。
CAD/CAM系统是由多台微型计算机及输入输出设备组成CAD/CAM工作站,站内各台微机可以独立运行也可以通过局域网互联,实现软件资源共享、数据共享、多终端协调工作。通信系统包含一台计算机以及多串口卡、网卡、通信电缆及通信软件,是集通信、控制、数控程序的现场编辑、监控于一体的多功能系统。制造单元的加工系统由数控铣床和数控车床组成,如图1所示。加工系统还包括夹具系统、刀具系统、工位器具等。
学员通过应用制造单元的各个环节进行实训,对先进制造技术的基本构成和应用方式,形成较完整的概念和直观地认识。
3 制造单元的主要技术
制造单元的制造信息输入有三种方式:①数据接口方式。②图形交互输入方式,通过CAD/CAM工作站彩色图形显示器终端进行线架造型、曲面造型、实体造型。③手工编辑方式。其中图形交互输入方式是最主要的方式。通讯系统利用数控系统串行通讯接口、多串口卡与PC机相连,实现数控系统和现场机之间数据的高速传输。制造单元系统采用标准通信网络把管理计算机、数控机床的专门计算机、工作站的计算机联系起来,构成具有DCS特征的体系结构。管理级微机是制造单元系统信息流的一个节点。制造单元的基本构成以机械加工成组制造技术为基础。
4 制造单元培训应用的方式
制造单元用于培训形成三个教学平台,即绘图编程平台;数控操作平台;管理评价平台。如图1所示。绘图编程平台是面向学员的平台,进行三维机械绘图和数控自动编程操作的实训。数控操作平台也是面向学员的平台,可以进行数控机床加工基本操作、手工编程及机床面板编辑的训练。也可以应用现场机进行DNC方式加工及大幅程序调用修改的训练。管理评价平台是面向实训指导人员的平台。通过该平台的终端,指导人员可以布置操作任务,统计单元各终端学员操作进度和结果。也可以检查学员提交的电子绘图和编制的程序。总之,可以监测和记录单元各终端的运行情况,进行培训效果评价。制造单元优点在于综合应用。因此操作任务要体现综合性。
5 结束语
制造单元是普通数控设备的一种先进的集成方式。作为培训设施直接体验先进制造的全貌。用于培训高级数控操作人员效果很好。
参考文献:
[1]刘力健,图形输入式车—铣制造单元,工具技术,2006.3.