1 CAXA系列軟件在設計生產(chǎn)過程中的應用

　　1.1 CAXA系列軟件的概況

　　CAXA系列軟件涉及設計、工藝、制造和管理四大領(lǐng)域，擁有自己的核心技術(shù)。CAXA系列軟件在設計生產(chǎn)過程中的應用如圖1。

　　圖1 CAXA系列軟件在產(chǎn)品設計生產(chǎn)過程中的應用

　　1.2 CAXA系列軟件中各模塊的功能

　　1)設計部分：提供從二維繪圖CAXA電子圖板到三維設計的創(chuàng)新設計工具CAXA實體設計，可以完成產(chǎn)品的概念、外觀、結(jié)構(gòu)、零部件和整體設計等，并提供對國標的設計標準、設計文檔和經(jīng)驗的知識管理和共享平臺。

　　2)工藝設計部分：有CAXA工藝圖表與CAXA工藝匯總;掌握如何建立工藝知識庫，提高工藝編制和工裝設計的效率以及生成材料清單和工藝匯總數(shù)據(jù)等。

　　3)制造部分：提供專門針對采用不同系統(tǒng)的數(shù)控設備自動編程的CAM軟件，如：CAXA制造工程師，包括CAXA數(shù)控車軟件、CAXA線切割和CAXA網(wǎng)絡DNC等。

　　4)工程設計數(shù)據(jù)管理部分(圖文檔)：用于管理產(chǎn)品設計、制造過程中圖檔和文檔等數(shù)據(jù)。

　　CAXA系列軟件提供了一個高效的、集產(chǎn)品設計、工藝設計、數(shù)控程序編輯、修改和仿真于一體的平臺。在上機床前，可對程序進行其加工軌跡和實體仿真，便于及時發(fā)現(xiàn)問題和修改程序，避免在加工中出現(xiàn)錯誤，損壞刀具。通過網(wǎng)絡DNC軟件可以完成在線加工和狀態(tài)監(jiān)測等功能，實現(xiàn)現(xiàn)代先進制造技術(shù)軟件和硬件的有機結(jié)合。本文結(jié)合東南大學網(wǎng)絡化設計與制造平臺的建設情況，重點介紹網(wǎng)絡DNC。

　　2 網(wǎng)絡DNC的實現(xiàn)

　　2.1 機床通信無線局域網(wǎng)絡接入方式

　　無線局域網(wǎng)絡接入方式如圖2，是采用無線網(wǎng)絡交換機配合無線網(wǎng)絡節(jié)點接人多臺數(shù)控設備組成無線局域網(wǎng)絡。無線網(wǎng)絡交換機的理論覆蓋范圍為半徑100 m以內(nèi)，實際有效直線通信距離為80m。

　　無線節(jié)點接入網(wǎng)橋需要每臺機床設置1臺，放在機床頂部。

　　圖2 無線局域網(wǎng)絡接入方式示意圖

　　機床無線通訊網(wǎng)絡的組建是通過接入就近的無線AP，經(jīng)AP的控制器(AC)根據(jù)尋址方式轉(zhuǎn)交相應的AP，最后傳入有線網(wǎng)絡。車間頂部放置一臺中心的無線訪問點，工作模式為Access Point模式，提供中心有線局域網(wǎng)絡的連接和自身無線覆蓋區(qū)域的無線終端接入。每臺機床頂部放置1臺無線網(wǎng)絡客戶端，通過中心無線訪問點就可以連接DNC服務器所在的局域網(wǎng)。

　　2.2 通訊測試

　　主要是確認機床和標準PC(筆記本)串口間能夠進行RS232C通信。串行通信參數(shù)包括：波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗、停止位數(shù)、反饋字符、握手方式、結(jié)束代碼和換行符等。調(diào)試時要求相應參數(shù)必須和數(shù)控設備自身的串口通信參數(shù)相同，否則無法進行數(shù)據(jù)傳輸。

　　2.3 數(shù)控程序的傳輸流程

　　CNC系統(tǒng)接入主干網(wǎng)后就可以進行DNC傳輸。啟動機床和服務器，利用CAXA通信模塊進行數(shù)控程序雙向全自動的交換、自動應答測試、機床DNC在線加工等口，該軟件系統(tǒng)支持采用不同數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機床無線網(wǎng)絡通訊和聯(lián)接。用CAD/CAM生成的數(shù)控程序提交至服務器，然后在機床端可以通過命令直接調(diào)用服務器上的程序，也可以實現(xiàn)上傳數(shù)控程序至服務器等操作。

　　2.4 網(wǎng)絡DNC系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理方式

　　CAXA網(wǎng)絡DNC系統(tǒng)管理模塊可實現(xiàn)對所有數(shù)據(jù)進行管理，工作方式為客戶端/服務器方式。客戶端上完成數(shù)控程序的編輯、調(diào)用、上傳和仿真等功能。服務器則作為數(shù)控程序管理和傳輸?shù)钠脚_。所有的數(shù)控程序均集中在服務器上，服務器數(shù)據(jù)庫可以對程序號、圖號、零件代號、機床和用戶名稱等信息進行管理。保證數(shù)據(jù)安全，并方便查詢與管理，對于需要備份的信息，系統(tǒng)提供自動備份和手工備份2種功能。

　　系統(tǒng)中的每個用戶登錄時必須輸入用戶名和密碼，只有經(jīng)過確認的合法用戶才可以登錄系統(tǒng)，享受系統(tǒng)管理員根據(jù)不同角色所賦予的不同權(quán)限。

　　3 CAXA系列軟件的應用效果

　　CAXA網(wǎng)絡DNC不僅提高了生產(chǎn)制造部在各種操作上的工作效率，而且大大提高了生產(chǎn)制造部各部門之間協(xié)同工作效率，減少了出錯的可能。使用該系統(tǒng)在代碼傳輸管理、任務通知和刀具庫管理等方面將不再需要跑來跑去，在高效率操作上得到了很大的提升。通過網(wǎng)絡DNC的實施，可達到1臺服務器控制多臺數(shù)控設備的程序傳輸和DNC加工，實現(xiàn)加工數(shù)據(jù)的雙向發(fā)送和接收以及文件遠程調(diào)用，使所有被連接的具備DNC功能的數(shù)控設備同時實現(xiàn)遠程DNC操作，提供數(shù)控文件的編輯、比較和數(shù)控文件軌跡繪圖功能，服務器在24小時開機的狀態(tài)下做到無人看守;配合車間技術(shù)管理的要求，對數(shù)控程序進行管理。機床操作者在機床一側(cè)可以自動調(diào)用遠程計算機上的NC程序，節(jié)約時間，顯著提高效率。

　　從管理角度看，該方案為技術(shù)管理的計劃制訂、執(zhí)行和監(jiān)控提供穩(wěn)定可靠的技術(shù)平臺，實現(xiàn)從設計到生產(chǎn)制造技術(shù)管理的規(guī)范化、標準化和程序化，降低了管理難度和風險，并可在管理上實現(xiàn)各部門間的資源按權(quán)限分配和技術(shù)文檔的共享。圖3為CAXA系列軟件的應用效果。

　　圖3 CAXA系列軟件的應用效果

　　4 結(jié)語

　　CAXA系列軟件在東南大學機電綜合工程訓練中心網(wǎng)絡化設計與制造體系的建設中正在發(fā)揮重要作用，它將信息管理技術(shù)運用于設計制造流程各環(huán)節(jié)之中，并融合了網(wǎng)絡化制造中的關(guān)鍵通信技術(shù)、網(wǎng)絡DNC、一體化設計制造和制造車間信息管理等多項技術(shù)。CAXA系列軟件在網(wǎng)絡化設計與制造的科技創(chuàng)新方面正在發(fā)揮著極為重要的作用，它使設計制造過程變得更加簡單易行，對工廠的協(xié)同設計、企業(yè)數(shù)控車間集成化控制與管理具有推廣應用價值，為今后制造業(yè)信息化建設提供了一個可以借鑒的模式。