数控机床网络化DNC的研究和开发

论文摘要

随着计算机技术、网络技术日益普遍运用,数控机床走向网络化、集成化已成为必然的趋势和方向。DNC系统已成为实现数控机床网络化和集成化的重要发展方向。DNC技术作为数控技术和网络制造的关键技术之一,得到了越来越广泛的应用。我校工程训练中心是学生的教学实践基地,随着训练中心数控机床数量的增多,出现了对数控机床使用效率低,管理差等问题。为了解决这一问题,开发DNC系统势在必行。本文首先在分析当前先进制造技术的基础上,讲述了数控机床网络化的重要性。而后对DNC技术进行了概述,接着讲述了应用于DNC系统的几种通讯技术。在接下来的章节中,论文从不同层次、采用不同的方法,系统的探讨了DNC系统的实现,并对DNC系统进行了总体设计。最后对DNC系统的硬件进行了结构设计并开发出了DNC软件。本文从工程训练中心的实际出发,通过研究计算机局域网、串行通信、现场总线等通讯技术及联网方案,确定使用局域网方式,并对数控培训室和机房及进行联网,同时开发了数控机床网络化软件。该软件以Windows XP为操作平台,Visual C++ 6.0为开发工具,实现了DNC主机与数控设备之间的双向数据传输,同时该系统还具有设备管理和刀具信息管理等功能。本文开发的DNC管理软件人机界而友好,操作简单,能有效地提高工程训练中心的工作效率和自动化水平。该软件的可扩展性强,可移植性好,为以后进一步与其它系统的集成打下了很好的基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 数控加工网络化在先进制造技术中的重要地位
• 1.2 DNC 技术
• 1.2.1 DNC 技术的发展
• 1.2.2 DNC 系统的分类
• 1.2.3 DNC 系统的组成
• 1.2.4 DNC 应用原则
• 1.3 DNC 技术国内外研究现状及存在的问题
• 1.3.1 国内外研究现状
• 1.3.2 存在的问题及发展趋势
• 1.4 本课题研究的意义及研究内容
• 1.4.1 课题的来源及意义
• 1.4.2 课题的研究内容
• 第2章 DNC 系统通讯技术
• 2.1 计算机局域网
• 2.2 串行通信
• 2.2.1 串行通信接口标准
• 2.2.2 串行通信的数据传送方式
• 2.3 现场总线
• 2.4 DNC 通讯系统需满足的要求
• 第3章 DNC 系统总体方案设计
• 3.1 机床现状及面临的问题
• 3.1.1 数控机床情况及分布
• 3.1.2 数控机床联网面临的问题
• 3.2 系统联网方案的设计
• 3.2.1 联网方案分析
• 3.2.2 联网方案的设计
• 3.3 DNC 系统软件结构设计
• 3.3.1 开发平台及开发工具
• 3.3.2 软件的结构
• 第4章 DNC 通讯系统硬件结构设计
• 4.1 以太网技术简介
• 4.1.1 以太网的介质访问控制方法
• 4.1.2 以太网的实现形式
• 4.1.3 交换以太网技术
• 4.2 协议转换模块的选择和结构
• 4.2.1 协议转换模块的要求
• 4.2.2 串口服务器的选择
• 4.2.3 NPort5610-16 简介
• 4.3 系统硬件布局
• 4.3.1 硬件布局
• 4.3.2 连线方式
• 第5章 DNC 系统软件通讯模块设计
• 5.1 实现通信的方法
• 5.1.1 方法分析
• 5.1.2 多线程技术
• 5.2 软件串口通信的模块化开发
• 5.2.1 串口设置模块
• 5.2.2 文件发送模块
• 5.2.3 文件接收模块
• 5.2.4 远程操控模块
• 5.3 软件网口通信的开发
• 5.3.1 Windows Socket 编程
• 5.3.2 网络通信的实现
• 5.4 系统界面
• 第6章 DNC 系统中的刀具、设备管理系统的设计
• 6.1 刀具管理系统的设计
• 6.1.1 刀具管理系统功能设计
• 6.1.2 刀具管理系统开发的关键技术
• 6.1.3 管理系统界面
• 6.2 设备管理系统设计
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文