周文胜
（湛江市第二技工学校，广东 湛江 524001）
摘 要：从网络DNC系统的定义、主要优点和开发过程中应坚持的原则这三个方面对网络DNC集成环境进行介绍，对网络DNC环境下数控加工系统的结构组成和功能实现进行详细的说明。重点探讨了建设网络化DNC集成数控加工系统时需要完成的主要工作和会遇到的潜在问题。
关键词：DNC；网络化；数控加工；加工精度；集成环境
随着工业水平的不断提高，其对制造业加工精度和效率的要求也在不断提高，加工技术也成为了一个主要竞争领域。数控加工技术由于具有操作简单、加工精度高等优点已经在制造业中得到了广泛的运用，特别是近些年来随着计算机技术和互联网技术的不断发展，如何在网络DNC集成环境下建设数控加工系统，使得计算机辅助设计能够与制造机床进行更好的信息交换，从而提高加工效率和精度更是成为当下数控加工技术的研究重点。
1.1 网络DNC系统的定义
DNC(Distributed Numerical Control)在制造业中常被称为分布式数字控制。最初的DNC系统主要是运用一台计算机去实现对多台数控机床的管理，其集成化程度较低，运用范围较窄。网络DNC系统主要是通过将互联网技术融合到原有的数控加工系统之中，使得传统的单机数控机床各自为战的模式能够得到改变，数控机床与上层计算机，数控机床与数控机床之间的信息交流能够得以实现，从而能够实现从计算机仿真到加工制造的一体化过程，极大的降低了人为因素对加工过程的影响，从而使得加工效率和质量都能够得到大幅度的提高。
1.2 网络DNC系统的主要优点
与传统的DNC系统相比，网络DNC系统主要具有以下优点。
（1）网络集成度更好，既可实现单一产区内部机床的集成，也可以实现多个厂区机床之间的集成，系统具有更好的可扩展性，能够更好的适应制造企业的发展需求。
（2）传输的内容更加丰富。传统的DNC系统往往只是进行主控计算机到数控机床之间的单向指令传输，传输数据的信息量小。而网络DNC系统不仅能够实现NC程序指令的传输，还能够实现对数控机床工作状态的监控，其信息的传递是双向的。
（3）管理更加便捷。网络DNC系统使得用户通过专用的管理平台便能够实现指令发送、物料输送以及设备信息监测等功能，使得管理的人员的工作环境能够得到极大的改善，也在一定程度上提高了加工制造的自动化程度，使得无人制造的目标能够更好的实现。
1.3 开发网络DNC系统应遵循的原则
虽然说网络DNC系统具有诸多优点，近些年来网络DNC集成系统也得到了快速的发展，但是在开发网络DNC系统的过程中仍然需要遵循以下原则。
（1）经济性原则。网络DNC系统并不是功能越多越好，制造企业应该根据企业的规模、设备特点和生产情况等自身条件去建设更加实用更加经济的DNC系统，从而能够在尽可能的减少成本的前提下实现所需要的功能。
（2）可靠性原则。建设网络DNC系统的一个主要目的便是提高生产效率，倘若系统的可靠性没有保障，经常出现各种故障，只会严重的降低工作效率，与最初的目的背道而驰。
（3）安全性原则。网络DNC系统的安全主要包括网络安全和厂区安全这两大部分，网络安全主要是保证DNC系统不会受到非授权用户的攻击，而厂区安全主要是要保证在加工过程中厂区内的各种设备能够正常运转，不会发生安全事故。
（4）可扩展性和可移植性原则。随着企业的不断发展，企业的规模在不断扩大，数控设备的更新换代也在加快，因此必须在开发网络DNC系统时必须充分的考虑其可扩展性和可移植性，从而使得其能够满足企业可持续发展的需求。
2.1 网络DNC集成环境下数控加工系统的结构组成
网络DNC集成环境下数控加工系统主要与企业的生产规模和生产设备的数量有关。对于一般的中小企业来说，控制结构便能够满足的实际的需求。一般结构的DNC系统主要由设备层和工作站层组成，操作人员通过系统主机便能实现对车间内数控机床的控制，其具有建设成本低、技术要求低以及结构简单等优点，同时也能够很好的满足中小企业的实际需求。而对于大型的企业来说，更多的是选用多级控制结构，其中最为常见的是三级控制结构，即在原有的工作站层上面再增加一个指挥控制中心，从而能够实现多个厂区管理与信息交流。
2.2 网络化数控加工系统需要实现的主要功能
在网络DNC集成环境下建设数控加工系统主要需要实现的功能有以下几个。
（1）能够实现对数控机床的集中监控和分布式控制。管理人员在控制室内便能准确的掌握车间内各个机床的工作信息，并且能够实现对车间内所有机床的准确控制，从而能够极大的降低企业的生产成本。
（2）能够实现网络内部的数据共享，其利用网络实现数控中心和机床设备之间的双向信息交换，数控机床可根据接收到的指令开展加工操作，数控中心可以根据机床设备反馈的信息及时调整工作计划。
（3）可以实现跨平台的操作。即网络外部的用户在得到管理者的授权之后也可实现对数控加工设备的远程操控，从而能够实现客户与加工设备的直接对话，大大的提高加工制造的工作效率。
3.1 通信网络的建设
通信网络是网络化DNC集成数控加工系统的基础，没有高质量的通信网络的支撑，DNC数控系统的质量将毫无保障。网络化DNC集成数控加工系统的通信网络主要由控制端、数控机床、输入输出接口、信号转换接口和传输介质这几大部分组成，由于各个车间内的所用机床设备的型号都不尽相同，机床上预留的通信接口也不尽相同，因此为了实现全网通信，必须采用信号转换接口来实现信号的转换。网络结构的设计是通信网络建设过程中的一个主要内容，好的网络结构可以极大的提高系统的可靠性和工作效率，目前最为常见的为星型网络拓补结构，其主要优点是单一设备的故障并不会对其它设备的运行产生较大的影响。
3.2 管理平台的开发
管理平台的开发是建设网络化DNC集成数控系统加工系统的关键所在，其应该具有操作简单、易于维护等主要优点。管理平台的开发需要完成以下几项主要工作。
（1）人机交互式界面的设计。所设计的人机交互式界面不仅需要满足操作者的日常需求，还应该能够直观明了的反应车间中各类机床的实时信息，使得各种操作都能快速的进行。
（2）任务管理模块的设计。管理平台的一个主要功能便是实现指令的输送，因此任务管理模块需要实现加工工艺选择、加工路线规划以及加工计划安排等功能，以此来提高整个系统的工作效率。
（3）自检模块的设计。自检模块主要是通过仿真的手段及时发现加工过程中可能出现的各种问题，从而最大限度的减少人为失误造成的经济损失。
虽然说网络化DNC数控加工系统近些年来得到了不错的发展，但是在这个过程中也遇到了诸多问题，其中最为典型的有以下几个。
（1）干扰性问题。由于生产车间的设备众多，工作环境复杂，DNC网络通信容易受到外界因素的干扰，从而给系统的运行带来诸多不确定因素。
（2）系统的兼容性问题。由于种种原因，有的企业所用的机床设备无论是型号还是类型都存在较大的差异，如何实现各类功能各异的设备之间的组网，也是系统建设过程中的一个难点。
数控加工技术是制造业发的重点所在，在网络DNC集成环境下进行数控加工系统的建设，将有助于提高数控加工的工作效率和加工精度，为制造业的快速发展提供更有力的保障。
参考文献：
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中图分类号：TG659
文献标识码：A
文章编号：1671-0711（2017）04（下）-0089-02
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