面向模具制造系统的电火花线切割DNC系统(下)

HEATS

　　(3)对已排序的所有图形元素生成NC指令

; y% r: r5 Y; M7 ]4 Y8 w

　　线切割机保留单独控制器结构，以提高实时性和可靠性。计算机通过RS232串行口与线切割机控制器通讯口相连，可实时输入线切割程序对机床进行控制，或通过机床的电报头模拟纸带输入进行控制。同时，控制器可向计算机传输机床状态信息，如断丝、短路、加工开始、结束等，以实现计算机对多台线切割机的管理和控制。实现计算机与线切割机的串行通讯，其原理框图如图4所示。

; K4 `; _0 A5 Y& x+ k$ B

　　图4串行双向数据传输原理图

, J& w% j# C. ]7 q

　　4管理系统

& d, T1 {, P: v/ h( J7 \' R9 O' N, }

　　管理系统具有如下功能：

& y, [+ a8 d) `& U- N- D$ Z

　　(1)生成切割工艺参数库，对切割电流、切割速度和脉冲频率等参数提出意见。

8 g* K6 t( V+ y: p/ \, K" K. u

　　(2)计算各零件的切割加工工时数，根据零件的加工厚度、路径长度和工艺参数计算零件的加工时间。

! y' x8 j) I: S! A/ k 6 O1 g4 q* ?0 I5 r) `% ]+ N1 \" j1 Z

　　(3)生成调度计划。

# l4 O1 I: {9 c3 m9 ]" y

　　按批次所限时间安排计划，同时考虑各种规格设备的均衡及最大负荷。作业分配计划按天。分配时要考虑：①从数量和品种上保证作业计划的完成；②成批的产品尽可能集中生产；③由于生产技术准备等方面的原因，某些零件要在某天后才能加工；④某些产品要求在头几天内完成。

　　如对计划内的每天同时计算，问题非常复杂。根据上述条件从第一天至最后一天逐天计算。

# ]9 z9 Z) {; W- L 1 j; g9 W: c( P E v

　　假定车间有m种规格的线切割机，用i表示(i=1,2,…,m)，加工n种产品，分别用j表示(j=1,2,…,n)。这些产品计划量用dj表示。

. K: p8 ] p, w2 S* i$ q9 V

　　用aij表示加工单位j种产品需要的第i类机床的台时数，bik表示第k天内第i类设备的生产能力(台时)。xjk表示第k天计划生产j种产品的数量。

: l- X4 N! z$ M, `9 j# x- k & M5 L' j S7 s6 H3 [/ A3 A$ q

　　再根据前面的假定条件，如第5、8两产品到后半段生产，第4号产品要求第二天前完成。则第二天的线性规划模型为：

4 D; M- z0 m$ R& ^+ y3 t9 e

　　满足：

8 w* G. v" n5 ~1 H$ f8 L5 g

　　其意义是以第一天各种规格机床的生产能力总和为分母，生产各种产品需要的各类机床总台时数为分子，计算出第一天的平均设备利用系数Z，并以Z为目标函数。

　　然后依次作出后续各天的线性规划模型并求解，再根据具体情况对计算结果进行必要的调整。

　　(4)监控加工情况，可对各台线切割机加工情况进行跟踪，实现故障报警、工件准备提示、加工结束提醒及加工量等的记录、统计、计算。

5 D J C$ b" d1 `# P. T; ^

　　5控制系统

: O0 c. |) f& W& m 7 b8 l% z1 {! n5 r

　　DNC系统采用主从计算机式结构。线切割机在从计算机的控制下能独立工作，因此控制系统应具备常用数控电火花线切割机所具有的控制功能，在此不作详细讨论。除此之外，控制系统应能与主机双向通讯，对监控和管理提供信息。