近幾年，隨著制造業空前的發展速度與較高的發展水平，中國正在成為全球制造業中心之一。

 

　　在這一大好形勢推動下，市場對制造業方面的技術人才尤其是掌握現代制造技術的人才的需求越來越大。江西工業職業技術學院積極貫徹國家大力發展職業教育的方針政策，近年來每年都為國家培養輸送數千名各類專業技術人才，機電工程系每年也要承擔近千名高職生的培養教育任務。

 

　　針對學習數控應用技術專業、模具設計與制造技術專業人數的急劇增多，學院陸續投入巨資改善機電系的辦學條件，成立了金工實習與數控實訓車間和CAD /CAM計算機實驗室，仍不能滿足教學與實操的需要。教改研究小組將數控機床與CAD /CAM計算機局域網聯網，充分高效地發揮現有設備的潛力，增強學生的數控機床實操能力以及數控技術與計算機網絡技術應用水平。

 

　　1聯網前已有的條件數控實訓車間有立式數控銑鏜床、數控車床與數控線切割機床十多臺，其數控系統有日本FANUC系統、國內的華中世紀星系統與廣州數控系統。CAD /CAM實驗室所選用的軟件為PTC公司的Pro /E， CNC公司的M asterCAM，且CAD / CAM計算機組成了局域網。

 

　　2聯網前存在的主要問題2. 1程序傳輸效率低，設備的實訓功效差數控實訓車間有十多臺機床，聯網前對于一些程序量較少的數控加工，一直是采用*原始的手工鍵盤輸入方式，這種方法的弊病是：效率低、占用機時長且易出錯。學生在進行數控實習時手工輸入程序的時間可占機床開機時間一半以上，嚴重影響了數控機床的使用效能。而對于一些程序輸入量比較大的數控加工，則是通過RS232或RS422接口進行一對一專機傳輸，即使用一臺計算機在機床邊進行數據傳輸，該傳輸費時、費力。

 

　　實訓車間即使每天實行兩班作業制度，培訓學生的能力還是有限，面對每年逐漸增多的學生，現有設備遠遠滿足不了需求。

 

　　2. 2設備投資與維護成本高每臺數控機床邊都要配備一臺計算機，十多臺機床就得配備十多臺計算機。其缺點是：操作環境惡劣，經常燒壞計算機的板卡，計算機后期維護困難。

 

　　2. 3現代先進管理與制造模式的教學與實踐的差距CAD /CAM計算機局域網與數控機床沒有進行任何的連接，參加實訓的學生是在2個完全不同的環境下來完成數控加工的編程實訓的，效果不是很好。程序文件的管理混亂，且在頻繁地對傳輸電纜進行插拔操作時有燒壞串口設備的潛在危險，傳輸受距離的限制。

 

　　綜上所述，各弊端已嚴重影響了數控加工實習時的效率，故迫切需要尋求一種能夠解決以上問題的有效方法。

 

　　3數控教學網絡化管理系統的軟硬件介紹針對以上問題，經過多方考察研究，決定設計一套符合學院現有狀況的數控教學網絡化管理系統，即采用局域網管理客戶端+網絡服務器+機床客戶端的網絡化管理系統。局域網CAD /CAM工作站通過TCP / IP協議與網絡服務器相連，數控機床機群通過RS232串口與網絡服務器所擴展的多串口卡相連，從而實現整個網絡的信息交互。軟件方面以數控機床聯網軟件作為數控教學的網絡管理系統軟件。以實現數控教學與實訓的網絡化管理，從而擺脫實訓、實驗兩種不同的教學運作環境。

 

　　該數控教學網絡管理系統主要包括CAD /CAM計算機局域網實驗室、數控網絡管理服務器和數控機床機群等部分組成。網絡管理服務器是1臺安裝了數控網絡管理專用軟件的PC計算機，網絡服務器通過多串口分配器、通訊電纜、兩端加光電隔離器、長線驅動器的通訊模塊及相關硬件設備與所有聯網設備的RS- 232通訊接口進行連接通訊。局域網中多個工作站均可安裝管理客戶端窗口，訪問網絡服務器并與所有聯網數控設備進行通訊，從而形成了一個多點位、立體式的數控設備通訊管理網絡。

 

　　網絡管理服務器的工作是接受聯網的CAD / CAM計算機工作站（管理客戶端）或數控機床（機床客戶端）的指令調度，以實現數控機床與工作站間信息的統一管理。

 

　　數控機床聯網系統軟件分為3層，其內核為控制核心，負責完成多路實施調度，第2層為解釋驅動層，負責完成對CNC描述語言的解釋并驅動各類型數控機床的通訊接口，第3層為物理接口層，負責與各類不同數控機床的通訊接口進行通訊。3層相互協作，使CNC控制主機不僅可以連接并同時驅動多臺、多種類型數控機床的通訊服務，而且CNC控制主機還可以同時響應多個不同類型數控機床的DNC請求。

 

　　4數控教學網絡化管理系統的主要功能學院數控實訓車間經過上述技術整改后，通過一段時間的摸索運行和實踐操作，證明現有的數控教學網絡化管理系統具有明顯的優勢，不但提高了數控實訓車間的設備利用率，而且擴展了許多教學功能。具體表現如下：（1）對具有DNC功能的數控系統，可以在網絡上實現多臺機床同時加工；（2）每臺數控機床均可訪問或下載本機床目錄和公共目錄下的NC程序；（3）徹底擺脫手工輸入程序和單機輸入程序的局面，實現長距離自動程序傳輸；（4）操作簡單，無需借助其他設備或編程員的幫助，操作者在機床的操作面板上輸入相應指令，就可以上傳或下載零件加工程序；（5）可并行傳輸程序，即一臺網絡管理服務器可以同時面向多臺數控機床進行數據通信；（6）傳輸可靠性高。利用專用軟件具有的數據校驗功能，如有錯誤立即報警。軟件同時具有上傳和下載文件的檢查功能，每個文件上傳后均可返回一個檢查文件，確保數據的安全；（7）借助軟件的傳輸日志功能，可查看數據傳輸的日期、時間、文件名以及上傳還是下載等內容，用以記錄操作者的操作過程及出錯信息；（8）通過網絡服務器自動地把CAD /CAM計算機工作站（管理客戶端）上的程序長文件名轉換成數控機床可接受的程序號，實現文件名與程序號的自動轉換，徹底改變了程序號對NC程序管理的束縛；（9）數控機床聯網數量不受限制；（10）網絡管理服務器24 h工作，隨時對網絡上的數控機床實施管理及數據通信。

 

　　5教學網絡化管理系統實施后效果數控教學效率得到了極大提高，程序傳輸和程序管理方面都有了明顯改善，實習車間實訓學生排隊輸程序的現象沒有了，徹底擺脫了頻繁地對傳輸電纜進行插拔操作。

 

　　沒有建設數控教學網絡化管理系統前，數控程序基本處于初級管理狀態。建設后，依賴于專用網絡管理軟件的功能，所有編制好的程序均放在對應于每臺機床的目錄下，每個程序按照零件圖號編制名字，不會發生重名現象。參加實訓的學生很快都能夠熟練運用該數控網絡管理系統，隨時通過指令了解網絡上的程序并下載使用。在以前相同的時間里能夠做更多的編程訓練，使同學們的動手編程的能力上了一個新的臺階。

 

　　聯網前后對比，有下面幾點明顯的改變：（1）縮短傳輸程序的時間，也就是節約了昂貴的數控機床機時費用。操作者勞動強度減低，只需在機床面板輸入簡單指令就可完成程序傳輸。準確性高，零件程序重復使用時即使重新傳輸也可以保證絕對正確。易于修改，首次使用的程序如果在現場進行了修改，那么上傳后就可供下次調用；（2）能滿足數控教學的需要，充分而有效地發揮了現有設備的功效；（3）責任清楚，一旦出現問題，很容易分析出是編程原因還是操作原因；（4）管理實現了統一化、網絡化，使學生初步掌握了現代先進管理與制造模式，為將來打下了一個好的基礎。

 

　　自去年項目完工以來，該系統運行一直很穩定。該管理系統是基于RS - 232串口通信技術而建立的網絡系統，目前國內企業有許多使用帶普通RS- 232或RS- 422串口的數控機床和用微機改造的經濟型數控機床，因此上述方案在現代制造企業的應用效益將是十分顯著，是一種符合國情的、切實可行的技改解決方案。