数控机床网络管理论文

摘要：新时代随着科技的进步与经济的快速提升，电气工程自动化技术得到了较大的創新与发展，为电气工程行业提供了坚实的基础保障，促进电气工程全面发展具有深远的意义。自动化技术作为电气工程中机械设备正常稳定运行的核心关键，只有保证机械设备运行的高效性和可靠性，才能充分发挥出电气工程自动化技术在机械设备上的优势，才能确保机械设备运行和电气工程的可持续发展。今天小编给大家找来了《数控机床网络管理论文(精选3篇)》仅供参考，希望能够帮助到大家。

数控机床网络管理论文 篇1：

基于互联网的数控机床实训虚拟系统设计

摘要：通过基于网络的数控机床实训系统架构设计，技术人员不需亲临现场就可以完成培训，这是数控机床培训所一直期望解决的问题之一。本论文主要研究并建立了基于Internet网络数控机床培训系统的总体结构和设计方案。结合数控机床硬件平台，构建了一个集教学、实验于一体，实现教材、教师、设备三位一体的网络化数控培训系统原型。基于网络通信、数据库以及TCP/IP网络通信等技术和方法，采用模拟仿真技术和应用先进的三维软件Solidworks建立了由工件、机床、夹具及刀具等实体组成的仿真操作环境。

关键字：Internet 数控实训 网络通信 模拟仿真

一 前言

（1） 研究背景及目的

随着数字技术和计算机技术的日益发展,以数控机床为代表的数控设备应用越来越广泛。目前计算机网络技术在不断得到了普及，早期的系统采取现场维护控制方式，现在出现了以网络为基础的新框架，并正在向远程方式和Internet平台过渡。目前，数控机床操作人员的培训在每个培训阶段受到场地、设备、时间等方面条件的约束。并且，许多中小型机械加工企业的在职员工也不便于脱产离职去参加培训。但实际上，数控机床的培训过程可以划为若干个阶段，有的阶段培训不一定需要在真实的数控机床上进行，而可以借助于三维虚拟仿真环境来进行，如：零部件加工程序代码的编写阶段。这样采用虚实结合的方法，克服了传统实验中被培训人员必须到数控机床现场的局限。使得被培训的人员不受地域、时间限制就能进行数控机床操作的培训。这样就提高了企业在职人员培训的便捷性，提高了培训设备的利用率。

现在社会对职业性人才的需求越来越广，对高职院校的实训中心开放程度的要求也越来越高。因此实训中心借助于Internet网来提高其开放性是一个必然的趋势。这除了要建立实训中心的相关网站，进行实训课程信息开放外，重点是构建基于Internet的网上实验环境。

随着Internet网在我国的普及和使用，和随着社会对职业性人才的需求越来越广，对高职院校的实训中心开放程度的要求也越来越高。传统的实训中心，借助于Internet网来提高其开放性是一个必然的趋势。这除了要建立实训中心的相关网站，进行实训课程信息开放外，重点是构建基于Internet的网上实验环境。

二相关技术介绍

数控机床实训系统主要关键技术主要体现在：（1）多种型号数控机床的通信接口及协议分析;（2）实时视频信号的采集、传输技术;（3）数控机床实训过程分析及操作特征分析;（4）多用户的调度算法研究一个好的多用户算法,这是本系统能否提高设备利用率的关键。通过调度算法研究，将问题简化，证实其有效性和可靠性。基于Internet 数控机床实训系统架构技术涉及多学科，为了使分析问题简化，我们采用模块化思想，根据功能模块划分原理和原则，将基于Internet 数控机床实训系统的功能划分为以下四个模块，如图1所示：

图 1 基于Internet 数控机床实训系统架构技术功能需求模块化划分

基于Internet 数控机床实训系统是一个复杂的系统，评价一个系统是否可行与性能高低，必须从安全，功效性，可靠，系统的扩展性能等几个方面着手考虑。基于Internet 数控机床实训系统，按照设计思路，设计目标以及设计中需考虑的问题，制定系统框架如图2 所示。

图2 系统硬件的总体方案

（1）系统硬件的方案

本系统要在满足功能需求的基础上，采用新能优良的硬件设施，系统的硬件主要有以下几个部分：1） 数控机床培训平台；2）服务器、客户机；3）外围设备，包括监控设备，打印机等；4）电缆等；5）专用远程通讯接口。

（2）系统软件的方案

由于VB是可视化的、面向对象和采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言，它简单易学、效率高，可以高效、快速地开发Windows环境下功能强大、图形界面丰富的应用软件系统。本系统的软件部分主要分为三个部分，客户端，服务器，数控机床培训平台，采用VB完成相应功能。

系统软件设计部分主要存在有以下技术问题：1）VB中解决网络编程的问题；2）系统软件与硬件兼容匹配；3）VB中利用MSComm解决串口通信的问题；4）VB完成采集显示一体化的实时视频信号监控功能。

三、基于Internet的通信

數控机床网络通信在技术实现上大体可分为两种路线：一是在数控系统内部集成网络通信功能，设计制造带有网络接口的数控系统，此项技术多为数控系统生产厂商掌握;二是在数控系统外部，为数控系统附加网络功能，在硬件上对原有数控系统的各种通信接口进行改造和转换，达到连网通信的目的。此种方式实现较为灵活，但在功能上要受到原有通信接口的局限。目前常见的通信协议主要有 NETBEUI，IPX/SPX，TCP/IP，RS-232-C，RS-449，SDLC（同步数据链路控制），FDDI（光纤分布式数据接口）和SNMP（简单网络管理协议）等。

Internet 是采用基于开放系统的网络参考模型TCP/IP模型。TCP/IP与开放系统互联模型ISO不同，它有四层：应用层、运输层、网络互连层和主机和网络连接层。

Internet网上应用系统的体系结构通常有两种：B/S模式与C/S模式。CS模式是比较传统的软件系统体系结构，它通过将任务合理分配到Client端和Server端，降低了系统的通讯开销，充分利用了两端硬件环境的优势。而B/S模式是随着Internet技术的兴起，渐渐流行和突出的一种新的软件体系结构。在这种模式下，用户界面完全通过WWW浏览器实现，一部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现，形成三层结构。

B/S结构主要是利用了不断成熟的web浏览器技术，结合浏览器的多种，Script和人ActiveX技术，用通用浏览器就实现了原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能，节约了开发成本，是一种全新的软件系统构造技术。B/S构软件实现了系统的无缝升级，系统维护开销减到最小，实现了跨平台操作这也就使得BIS模式比C/S模式具有更大的适应范围。因为课题开发的中心目标是研究开发能通过浏览器操纵的远程实验系统，所以基于B/S模式的三层体系结构设计更适合于本系统。

四数控机床三维虚拟模型的建立与加工仿真技术研究

（1）虚拟加工环境建模

数控机床进行加工时, 将程序分解成机床部件的相关动作, 控制刀具和工件的相对运动, 从而加工出所需零件。

数控机床建模应用先进三维建模软件Solidworks，虚拟机床的几何建模包括：虚拟床身，床头箱，主轴，刀架，尾座，工装夹具等，这些建模与机床建模都是相类似的。通过Solidworks软件建模各个零部件，虚拟数控机床是一个由许多零部件构成的装配体，所以对立的数控机床各零部件的三维几何模型组合，根据各零部件物理模型间的装配关系，应用Solidworks软件的装配功能定义了各零部件的相互约束关系，装配成一台完整的虚拟机床。利用虚拟装配技术，得到虚拟数控车床模型。

要在三维图形软件所建立的虚拟环境下完成，先将Solidworks软件建成的模型保存为基于网络的虚拟现实文件格式，然后将机床零部件几何模型调入到三维图形软件虚拟环境中，在不同的视角下，达到理想视觉。虚拟加工体系结构如图3所示。

图3 虚拟加工体系结构

（2）刀具类模型建立

由于加工模式、毛坯、加工精度等方面的不同，在仿真加工中可以選择不同的刀具。虚拟刀具建模包括刀具几何建模和刀具运动轨迹建模。

（3）加工过程仿真的实现

数控机床或加工中心在数控程序的驱动下，通过保证刀具相对于工件处于一个正确的位置和姿态，逐步消除毛坯上多余的材料使之被加工成具有一定形状和精度的工件。虚拟加工示意图如图4所示，加工过程仿真实旨是通过虚拟机床在虚拟环境中完成相应的加工仿真的任务。

（4）仿真控制界面

仿真控制系统是数控实物操作面板与加工仿真系统进行交流媒介，是仿真系统的应用接口，使用者可以利用实物操作面板，通过仿真控制系统对仿真系统进行控制。

图4虚拟加工示意图

（5）加工仿真实例

以铣削加工为例，铣削仿真步骤如下：

1）导入数控铣床模型；2）建立工件毛坯模型，并与数控铣床装配定位；3）导入NC代码，设置仿真加工参数，包括工件坐标系原点等；4）启动仿真，检查仿真结果。5）采集显示一体化的实时视频信号处理系统。同时还可以按上述方案设计的采集显示一体化的实时视频处理系统，其软件设计可分为四个部分：视频采集，视频捕捉，视频处理和视频回放。

四、本文总结

本文通过基于Internet的数控机床实训系统架构设计，构建基于Internet的网上实验环境。基于本文研究所开发的网络化数控培训系统可用于数控培训和数控教学，为教师和学生提供一个良好的学习和实验环境。该系统将对我国数控人才的培训有一定促进作用。

参考文献：

[1] 贾金艳.网络数控系统的组成结构与信息集成[D]中国优秀博硕士学位论文全文数据库 (硕),2001,(01)

[2] 熊斌,谭建荣等.敏捷DNC系统的理论探讨[J]计算机集成制造系统-CIMS, 1999,(06)

[3] 施如意.基于AR的数控加工仿真中目标识别与定位方法研究.华中科技大学2008，（05）

[4] 辛建光,潘孟春,陈棣湘,蒋巧文. 嵌入式Web视频服务器的设计[J]. 兵工自动化, 2005,(01)

[5] 张永强,赵永勇,李崇德. 嵌入式远程视频采集系统的设计与实现[J]. 现代电子技术, 2006,(04)

[6] Dave Harrold．Manufacturing for Process Industries．Control Engineering，2001，48(9)：45～58

作者：段利君

数控机床网络管理论文 篇2：

电气工程自动化技术在机械设备中的运用

摘要：新时代随着科技的进步与经济的快速提升，电气工程自动化技术得到了较大的創新与发展，为电气工程行业提供了坚实的基础保障，促进电气工程全面发展具有深远的意义。自动化技术作为电气工程中机械设备正常稳定运行的核心关键，只有保证机械设备运行的高效性和可靠性，才能充分发挥出电气工程自动化技术在机械设备上的优势，才能确保机械设备运行和电气工程的可持续发展。

关键词：机械设备  运用  电气工程自动化技术

引言：科学技术的进步推动着经济的提升，在不断促进我国社会经济发展的良好同时，也被广泛地运用到社会各行各业中，为各行业的全面发展提供了良好的保障。电气工程所需要涉及应用到的相关专业与技术内容也是比较广泛的，如自动化管理技术、控制系统技术和现代计算机信息网络管理技术等等，通过不断加强电气工程作业自动化管理技术与先进的科学管理技术的融合与发展，改进替代传统的电气工程作业自动化管理技术，从而达到远行控制机械设备系统运行的目的。

1.机械设备电气工程自动化技术的现状

随着电子信息技术、网络技术和计算机技术等科学技术的发展与应用，电气工程自动化技术也得到了良好的发展。在新时代科学技术的同时，也推动着电气工程创新与改革，使复杂的机械逐渐向着自动化、智能化的方向前进。在对电气工程自动化技术的研究与发展过程中，借助新时代下先进的科学技术并与之融合，在一定程度上可以有效促进电气工程自动化技术的运用更加广泛，不仅可以应用到机械设备运行方面，在其他电子信息方面也能充分发挥自动化技术的优势和作用，从而更好地促进社会全面发展与经济水平的提升。结合实际情况来看，对于电气工程自动化技术的研究工作，其研究的主要核心目标是自动化技术在机械设备运行性上的稳定性、可靠性和高效性，在确保机械设备能够正常稳定运行的同时，还要保证机械设备的运行质量与效率，包括机械设备的运行安全等等。随着科学技术的不断进步，各项技术和信息系统变得更加完善与先进，在电气工程方面，自动化技术在机械设备上的应用与经营也越来越合理规范[1]。机械设备运行系统受到电气工程自动化技术的影响，改变了传统人工进行操作的方式，以往在对机械设备进行操作时，其机械设备机械化程度较高，且运行系统和操作系统比较复杂，若出现故障在短时间内很难进行解决，在一定程度上就会影响整个工作的运行效率与质量，同时还会增加经济成本。

对机械设备发生故障的原因进行科学的判断，再做出针对性的解决方案，从而提升机械设备系统运行整体效率和自动化管理质量，强化机械设备的运行管理控制。此外，变压器作为电气工程自动化技术和控制技术的核心关键，不仅能够对机械设备系统发生故障的原因进行全面的分析和判断，还能减小故障出现的范围，并通过计算机技术和自动化技术精确性，提升机械设备故障检修工作的效率，精准分析出故障发生原因，从而有效防止和减少机械设备在运行过程中出现的概率，降低经济方面的损失，确保机械设备的安全稳定运行。同时再加强自动化技术在机械设备运行上的管理，并制定相关的措施和运行管理体系，可以有效提高电气工程机械设备的自动化管理效率和质量，从而提升电气工程机械设备的整体经济效益[2]。

2.电气工程自动化技术在机械设备中的运用

2.1数控机床中的运用

传统的数控机床机械化程度比较高，属于半自动，而且整个操作过程比较复杂，具有一定的危险，不能确保工作人员的安全。若在数控机床本身的基础上，将电气工程运行自动化管理技术广泛运用和推广到数控机床上面，可以有效地提高数控机床的运行自动化管理程度，以及管理工作技术水平和运行效果。对于数控机床的实际运行过程管理，可以充分采用自动化技术中的现代网络监控技术和现代计算机管理技术，实现对工业数控机床整个日常运行管理过程的情况实时进行监督跟踪管理，能够及时发现数控机床在日常运行管理过程中可能出现的各种故障，并进行报警，以此确保生产过程的效率和安全 。另外，电气工程自动化技术不仅能够提高数控机床的整体性能，在一定程度上还能优化数控机床的精准度，从而提高数控机床的整体运行质量和生产效率，使数控机床向着智能化、自动化方向发展。

2.2电网调度中的运用

随着人们的生活质量不断提升，在人们的日常生活和社会生产方面对于电力资源的需求也在增加，为了更好地保障社会的发展和推动电气工程的前进，在电网调度方面还需通过科学合理的方法采用电气工程自动化技术，以此提升电力工作的效率，保证工作人员的生命安全，还能减少电力系统的故障，稳定电网系统的可持续发展。其次，在整个电网系统调度的管理工作中通过合理的充分运用网络电气工程的全自动化管理技术，可以大大加强电气软件与网络硬件调度系统之间的相互协调性与配合，通过运用计算机管理技术对整个电网调度系统工作进行实时的监控与管理，基本实现了对电网系统调度工作的全自动化管理的主要目标。机械设备通过运用专业科学合理的设计，自动化生产技术可以轻松实现各种机械设备的无人自动操作和工程自动化生产管理，提高对机械设备运行效率的控制，使这些机械设备在正常运行时性能变得更加优越，从而提升电气工程机械设备的发展效率与管理效率。

从实际情况来看，部分主体的企事业单位和其他相关民营企业在电气工程自动化技术相关的专业技术设计工作过程中，由于相关工作人员自身问题，比如专业技术知识不够和工作经验不足，或受到其他因素的影响，导致电气设备和机械设备在使用上仍然还存在设计方面的问题，并且在对电气工程自动化技术在机械设备运行上的方案进行设计时，各个工作环节的设计工作比较复杂，在进行设计时受到的影响也比较多，很容易导致机械设备在运行过程中出现各种问题，影响机械设备的运行质量和自动化管理效率。此外，电气工程自动化技术的设计工作涉及的专业和学科较为广泛，因此对于设计人员的要求也比较高，相关设计人员必须具备较高的专业技术知识和理论基础，才能胜任这份工作，才能保证自动化技术的设计方案合理性，确保机械设备的安全可靠，使其在良好的状态下运行。另外，机械设备在运行过程中会受到不可抗力的因素，不可避免的出现问题，若不及时进行处理，就会影响机械设备系统运行的整体效率和质量，对于其他设备的正常运行也会有一定的影响。

2.3在刀具生产中的应用

电气工程刀具自动化制造技术对于刀具的批量生产具有十分重要的主导作用，刀具的生产工艺有着非常严格的标准要求，每个生产工序之间的工艺要求有着很大的差距，在进行生产工作过程中一定要严格切实遵守生产流程和使用工艺设计方案，这才能有效避免生产工作中各环节出现的安全问题。电气工程刀具自动化专业技术可以直接结合现代计算机科学技术，对各种刀具的使用生产流程和使用工艺方案进行精确地统计分析和实时监测，实施的预测出刀具生产可能出现的问题，并及时地进行反馈处理，以此确保生产效率和刀具质量。

结语：

综合上述，电气工程自动化技术对于各行各业的发展有着极其重要的作用，只有加强对电气工程自动化技术的创新发展，优化在机械设备系统运行上的管理，才能提高机械设备运行安全。

参考文献：

[1]李国江.工业机械设备电气工程自动化技术的应用研究[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2021（02）：178-179.

[2]辛淼，韩鹏飞.电气工程自动化技术在机械设备中的运用[J].中国设备工程，2020（22）：201-202.

个人简介：屈影影，女，汉族，1987.02.11，江苏省丰县，专科，南京三竹自动化设备有限公司，电气工程

作者：屈影影

数控机床网络管理论文 篇3：

网络DNC在CAD/CAM实训室建设中的应用①

摘要：本文根据CAD/CAM实训室的实际情况，对DNC进行了简要的说明，并通过DNC 联网系统利用计算机技术、网络通讯技术、数控技术实现数控机床与计算机的联网, 达到数控机床与计算机进行信息交换的目的。实现了数控机床与计算机之间的双向数据通讯、机床运行数据的采集以及数控程序的状态管理等功能。

关键词：网络DNCCAD/CAM实训室应用

1 实训室建设前存在的主要问题

学校数控专业和机电一体化技术专业都开设有CAM技术及应用相关课程及实训，所开设的CAD/CAM课程分为两部分，即CAD/CAM基础理论和设计应用软件。CAD/CAM实训课程主要是通过软件在计算机上绘制出零件的模型，检查工作状态是否有干涉，然后根据不同的加工工艺精度要求，设计刀具路径文件，模拟加工全过程，然后可以处理成数控程序。目前无法实现直接输入到数控机床上最后完成加工，无法让学生充分体验从设计、制造到产品的一个完整过程。

2 问题的解决

CAD/ CAM 技术和局域网技术的广泛普及和应用, 使得多数企业在新产品设计开发、工艺过程编制和数控机床程序编制的效率和质量上都有了明显的改善和提高,企业的技术与生产管理已经步入了网络化时代。通过多方面的调研, 立足长远,我们认为CAD/CAM应用已经非常普遍,所以将机房和一批小型数控铣床结合起来，组建一个CAD/CAM实训平台，进行在线加工的教学、培训和科学应用技术研究迫在眉睫。

2.1小型数控钻铣床的选择

该小型机床是开放式体系结构，通用化程度高，组态灵活，可满足用户个性化的需求；加工轨迹、动态仿真和实值显示，中文菜单操作，易学易用，采用交直流伺服装置或步进电机驱动。工作台采用先进的滚珠丝杠导轨副组成，比常规工作台降低了三分之一高度，体积紧凑。其整机由三坐标机械系统、步进或伺服三轴控制系统、计算机运动控制系统组成。主要参数见：表1：

2.2 系统的硬件、 软件组成及其工作过程

本CAD/CAM实训室建设采用点对点型通信结构，也是数控机床网络 DNC 普遍采用的结构，每台机床配备1台计算机，利用RS232进行单机传输，再将这些计算机进行联网管理。这样做的好处是，资金用量较小，且计算机放在机床旁边，信号质量能够得到保证。同时将extreme DNC软件安装在局域网的1台电脑上作为通信服务器，连接MOXA产的NPort 5110单串口服务器与网络交换机，然后将串口服务器放到机床R S232端口处，并连接到机床的RS232端口。

2.3系统实施方案

2.3.1 硬件配置

①布线及测试。实训室原本采用桥架布线，所以只要通过桥架放入连接机房与机床的双绞线即可。②应用研究。例如，1号机床的编号为C101，线号为101，通信端口为COM101，波特率为9600，数据位为7，停止位为2，校验为EVEN，流控制为XON/XOFF，代码为ISO AUTO CONNECT，PORT为_，收发目录的发件箱为C:DNCC101OUT，收件箱为C:DNCC101IN，远程命令名为O1111。下面是其程序格式。

%

（WWGETP2222WW）；

（P2222为欲远程调用的程序名，可以进行更改，因为O为FANUC系统的保留字，不能通过键盘输入，故利用eXtreme DNC软件的字符替换功能实现用P代替O。）

M30

%

将线序配置好，并将参数设置正确，就可以正常地通信了。

③服务器配置。由于只用于学生实习，同时该软件对服务器要求不高，只要稳定就可以了，所以暂时选用性能较稳定的联想电脑充当服务器。

2.3.2 软件配置

服务器端安装了Windows 2000Server，保证系统稳定性。由于extreme DNC软件的安装非常简单，这里不再赘述。

2.5 数控机床 DNC 联网系统的主要功能和特点

①可靠性高。由于DNC软件具有数据校验功能, 计算机对传输过程中出现的错误,能够立即报警。软件还具有上传和下载文件的一致完整性检查功能, 每一文件上传下载后均返回一个检查文件,确保文件的安全正确。②由于软件运行在WINDOWS平台上,能够实现数控程序长文件名的管理,使得零件号与文件名统一。③通过主控机可以随时对网络中的数控机床进行管理和通讯而不会影响机床的正常加工。④联网后,每台数控机床都可以查看、上传下载本机床目录和公共目录下的所有NC程序。

3 数控机床联网后的效果

数控机床实现联网后, 在加工程序的管理以及传输方面都有了明显的改善:

(1)利用DNC网络管理软件的功能,编制好的数控程序均放在每台机床对应的电脑目录下, 相应程序按照零件图号编制文件名,不会出现重名现象。(2)操作者即时查看网络上的数控程序并下载使用。(3)降低了劳动强度, 在电脑上输入指令就能完成程序传输。(4)程序修改容易, 使用的程序如果在现场进行了修改,上传后可供下次再次调用。

参考文献

[1] 范磊.基于 SEP4020 和嵌入式Linux 的DNC 通信及监控平台研究与开[D].重庆:重庆大学,2009.

[2] 白萍,周春,张良德.分布式数控系统 DNC 在离散制造业的应用[J].CAD/ C AM与制造业信息化,2010(2):107～110.

[3] 刘锋利.数控机床 DNC 联网系统的安装调试[J].桂林航天工业高等专科学校学报,2010（3）：325～327.

[4] 张其林等.基于工业以太网的 DNC 通信技术研究[J].机床与液压，2006( 8) : 204～206.

作者：卜建荣