基于网络的凸轮数控加工系统研究

　　Abstract:The current research status on cam NC machining system was introduced, by use of the popularweb technology, thesystem of the cam NC machining based onWeb was constituted, the base structure framework of the system underWeb environmentwas put forward. Web environments, supportable software and cam NC machining equipment of the system were analyzed. Threefunctionmodules, such as CAD /CAM module, datamanagementmodule, NC modulewere discussed.

　　Keywords:Cam; NC machining system; Web; Functionmodule

　　0　引言

　　目前,对凸轮的加工技术已经开展了大量的研究工作,并且取得了一定的研究成果,如:陕西科技大学研制出了XK-5001双联动坐标专用数控铣床,并且开发了一套精密磨削装置,可实现弧面凸轮的精密加工。山东工业大学及山东诸城锻压机床厂研制成功了计算机控制两坐标联动凸轮专用加工机床。目前,有不少厂家利用五轴联动的数控机床加工弧面凸轮,加工出来的弧面凸轮制造精度高,并且允许加工的弧面凸轮尺寸范围大。目前,国内除原机械工业部定点生产厂山东诸城锻压机床厂批量生产外,陕西科技大学、天津大学、大连轻工业学院、上海工程技术大学、西安钟表机械厂、常州电机厂等单位和厂家也都能制造各种规格的凸轮机构[1-2]。

　　但是,由于传统的凸轮数控加工系统基于不同的硬件平台或软件平台,每个系统基本上是封闭系统,造成系统间的交流困难,缺乏沟通,不能有效地共享资源。而采用当前流行的Web技术,建立基于网络的凸轮数控加工系统,则用户就可以通过Internet进入凸轮数控加工系统,经过简单的访问权限确认后,即可操作该系统。用户通过系统的交互界面可以进行数控加工的刀具轨迹计算,计算出刀具轨迹,系统能根据生成的刀具轨迹,生成数控加工所需要的NC代码;最后系统可以将NC代码传送到数控机床上进行生产加工。这样就可以实现凸轮产品的异地制造,实现无纸化生产,使得凸轮制造向信息化、网络化、协同化方向更进一步。

　　1　系统体系结构

　　考虑到基于网络的凸轮数控加工系统要求具有较强的交互性、较高的交互速度、大量数据处理以及使用者范围相对固定与集中;同时,又要兼顾异地用户的需求。因此为了充分利用已有的资源,降低开发的难度,采用B/S (Browser/Server)和C/S (Client/Server)相结合的体系结构,根据不同的用户采用不同的模式,以充分发挥B/S和C/S的优点,避免其缺点。采用C/S模式,使用本单位自己的高速局域网,将系统的功能合理分配到客户端和服务器端,一方面避免了客户机和服务器之间频繁传输数据,容易形成瓶颈的缺点,另一方面,也可以充分利用配置较高的客户机,合理分担服务器的部分计算功能,以减轻服务器的负担。而在远程客户端和系统服务层之间采用基于B/S模式的3层分布式体系结构(ClientBrowser/Web Server/Database Server),第1层是客户层,用户通过浏览器完成数控加工的远程服务和信息共享。第2层是Web服务器层,用于存放系统的远程服务功能模块和应用程序。第3层是数据库服务器层,用于存储切削加工工艺数据、机床设备数据、由传感器实时反馈的数据、实时采集的切削用量等制造资源数据[3-4]。由于是采用Internet来实现对系统的操作,主要的计算功能都由服务器来承担,这样可以避免大量数据的传输,客户端只承担界面的交互、参数输入、浏览等功能。