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- CNC装置的软件结构
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CNC装置的软件是一个典型又复杂的实时系统，它的许多控制任务，如零件程序的输入与译码、刀具半径补偿、插补运算、位置控制以及精度补偿都是由软件实现的。从逻辑上讲，这些任务可看成一个个功能模块，模块之间存在着偶合关系；从时间上讲，各功能模块之间存在一个时序配合问题。在设计CNC装置的软件时，如何组织和协调这些这些功能模块，使之满足一定的时序和逻辑关系，就是CNC装置软件结构要考虑的问题。
一、CNC装置软件和硬件的功能界面
CNC装置是由软件和硬件组成的，硬件为软件的运行提供支持环境。在信息处理方面，软件与硬件在逻辑上是等价的，即硬件能完成的功能从理论上讲也可以由软件来完成。但，硬件和软件在实现这些功能时各有不同的特点： 硬件处理速度快，但灵活性差，实现复杂控制的功能困难。 软件设计灵活，适应性强，但处理速度相对较慢。 如何确定合理确定软硬件的功能分担是CNC装置结构设计的重要任务。这就是所谓软件和硬件的功能界面划分的概念。划分准则是系统的性价比。
图1 CNC软件系统功能框图
图1是CNC装置功能界面的几种划分方法。
这几种功能界面是CNC装置不同时期不同产品的划分。其中后面两种是现在的CNC系统常用的方案。反映出软件所承担的任务越来越多，硬件承担的任务越来越少。一是因为计算机技术的发展，计算机运算处理能力不断增强，软件的运行效率大大提高，这为用软件实现数控功能提供了技术支持。二是数控技术的发展，对数控功能的要求越来越高，若用软件来实现这些功能，不仅结构复杂，而且柔性差，甚至不可能实现。而用软件实现则具有较大的灵活性，且能方便实现较复杂的处理和运算。因而，用相对较少且标准化程度较高的硬件，配以功能丰富的软件模块CNC系统是当今数控技术的发展趋势。
二、CNC装置的数据转换流程
CNC系统软件的主要任务之一是如何将零件加工程序表达的加工信息，变换成各进给轴的位移指令、主轴转速指令和辅助动作指令。其数据转换的过程如图2所示。
图2 共享存储器结构CNC系统硬件结构
（一） 译码（解释）
译码程序的主要功能是将文本格式（ASCII码）表达的零件加工程序，以程序段为单位转换成后续程序所要求的数据结构（格式）。该数据结构用来描述一个程序段解释后的数据信息。包括：X、Y、Z、…等坐标值；进给速度；主轴转速；G代码；M代码；刀具号；子程序处理和循环调用处理等数据或标志的存放顺序和格式。一个译码缓冲区数据结构的例子如下：
Struct PROG_BUFFER
Char buf_state; //指定缓冲区的状态，0表示缓冲区为空；1表示缓冲区准备好。
int block_num; //以BCD码的形式存放本段的程序段号。
double COOD[20]; //以二进制的形式存放X、Y、Z、I、J、K、R、A、B等尺寸指令的
数值，单位为um。
int F,S; //以二进制的形式存放进给速度F（mm/min）和主轴转速S（r/min）。
char G0; //以标志形式存放G指令。例如：
G00 0：无该指令；1：有该指令。 G01\G02\G03\G33； G90/G91 0：G90; 1: G91 char G1; //根据G指令的个数设置字符变量的个数。 char M0; //以标志的形式存放M指令。存放形式同G代码。 char M1; //根据M指令的个数设置字符变量的个数。 char T; //以BCD码的形式存放本段换刀的刀具号。 Char D; //以BCD码的形式存放刀具补偿的刀具半径值。 在程序中一般有由若干个由这种结构组成的程序缓冲区组，当前程序段译码后的数据信息存入缓冲区组中空闲的一个。后续程序从该缓冲区中获取数据信息进行工作。 下面以一个程序段为例来简要说明译码过程： N06 G90 G01 X200 Y300 F200 ;D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 
译码程序以程序段为单位进行解释，解释中，从零件程序存储区中逐一读出指令：
读出：N06 解释：将06 转换为BCD码—00000110BCD存入译码缓冲区中的 “block_num”
G90 将译码缓冲区中的“G0”的“D6”位置“0”
G01 将译码缓冲区中的“G0”的“D1”位置“1”
X200 将200转换为二进制码11001000B存入译码缓冲区中的“COOR[1]”
Y300 将300转换为二进制码100101100B存入译码缓冲区中的“COOR[2]”
F200 将200转换为二进制码11001000B存入译码缓冲区中的“F”
； 程序段读完，译码结束。
进入下一程序段的解释工作，直至整个缓冲区组被填满，然后，译码程序进入休眠状态。当缓冲区组中有若干个缓冲区置空，系统将再次激活译码程序，按此方式重复进行，直到整个加工程序解释完毕（读到M02或M30）为止。
（二） 刀补处理（计算刀具中心轨迹）
将零件轮廓变换为刀具中心轨迹，并进行相应的坐标变换，主要工作是：
（1）根据绝对坐标（G90）或相对坐标（G91）计算零件轮廓的终点坐标值；
（2）根据刀具半径、刀具半径补偿的方向（G41/G42）和零件轮廓的终点坐标值，计算刀具中心轨迹的终点坐标值。
（3）根据本段和前段的关系，进行段间连续处理。
经刀补处理程序转换的数据存放在刀补缓冲区中，以供后续程序之用。刀补缓冲区与译码缓冲区的结构相似。
（三） 速度预处理
主要功能是根据加工程序给定的进给速度，计算在每个插补周期内的合成移动量。供插补程序使用。主要完成一下几步计算：
（1）计算本段总位移量
直线：计算合成位移量L
圆弧：计算总角位移量
供插补程序判断减速起点或终点判断之用。
（2）计算每个插补周期内的合成进给量
ΔL=FΔt/60 （μm）
式中，F—进给速度值（mm/min）；
Δt—数控系统的插补周期（ms）。
经速度处理程序转换的数据存放在插补缓冲区中，以供插补程序之用。
（四） 插补计算
以系统规定的插补周期Δt定时运行，主要功能是：
（1）根据操作面板上“进给修调”开关的设定值。计算本次插补周期的实际合成位移量：
ΔL1=ΔL*修调值
（2）将ΔL1按插补的线形和本插补点所在的位置分解到各个进给轴，作为各进给轴的位置控制指令（Δxi，Δyi……）。
经插补计算后的数据存放在运行缓冲区中，以供位置控制程序之用。
（五） 位置控制
位置控制数据转换流程如图3所示。主要进行各进给轴跟随误差（Δx3，Δy3）的计算，并进行调节处理，输出速度控制指令（vx，vy）。
图3 CNC装置数据转换流程示意图
位置控制完成一下几步计算：
（1）计算新的位置指令坐标值：
x1新=x1旧+Δx1
y1新=y1旧+Δy1
（2）计算新的位置实际坐标值：
x2新=x2旧+Δx2
y2新=y2旧+Δy2
（3）计算跟随误差：
Δx3=x1新-x2新
Δy3=y1新-y2新
（4）计算速度指令值：
vx=f（Δx3）；vy=f（Δy3）
这里，f（.）是位置调节环的控制算法。
三、CNC装置的软件系统特点
（一） 多任务性与并行处理技术 任务—可并行执行的程序在一个数据集合上的运行过程。CNC的功能可定义CNC的任务。 1． CNC装置的多任务性 CNC的任务：管理任务：程序管理、显示、诊断、人机交互、…… 控制任务：译码、刀具补偿、速度预处理、插补运算、位置控制、…… 上述任务不是顺序执行的，而需要多个任务并行处理，如： （1）当机床正在加工时（执行控制任务），CRT要实时显示加工状态（管理任务）。控制与管理并行。 （2）当加工程序送入系统（输入）时，CRT实时显示输入内容（显示）。管理任务之间的并行。 （3）为了保证加工的连续性，译码、刀具补偿、速度处理、插补运算、位置控制必须同时不间断的执行。控制任务之间的并行。 2． 基于并行处理的多任务调度技术 并行处理是指软件系统在同一时刻或同一时间间隔内完成两个或两个以上任务处理的方法。采用并行处理技术的目的是为了提高CNC装置资源的利用率和系统处理速度。并行处理的实现方式与CNC系统硬件结构密切相关，常采用以下方法： （1）资源分时共享：对单CPU装置。采用“分时”来实现多任务的并行处理。其方法是：在一定的时间长度（常称时间片）内，根据各任务的实时性要求程度，规定它们CPU的时间，是它们按规定的顺序和规则分时共享系统的资源。 解决各任务CPU（资源）时间的分配原则。主要有两个问题： 其一，各任务何时占用CPU，即任务的优先级分配问题。 其二，各任务占用CPU的时间长度，即时间片的分配问题。
图4 各任务占用CPU时间示意图
单CPU的CNC装置中，通常采用循环调度和优先抢占调度相结合的方法来解决上述问题的。图4是一个典型的多任务分时共享CPU的时间分配图。
循环调度：若干个任务（显示、译码、刀补、I/O、……）在一个时间片内顺序轮流执行；
优先抢占调度：将任务按实时性要求的程度，分为不同的优先级，优先级别高的任务优先执行（优先），优先级别高的任务可随时中断优先级别底的任务的运行（抢占）。
假定某CNC装置软件将其功能仅分为三个任务：位置控制、插补运算和背景程序（包含若干任务循环调度运行）。位置控制优先级别最高，规定4ms执行一次，由定时中断激活；插补运算次之，规定8ms执行一次，由定时中断激活；插补背景程序最低，当位置控制和插补运算都不执行时执行。运行过程是：在初始化后，自动进入背景程序，轮流反复执行各子任务。当位置控制和插补运算需要执行时，随时中断循环调度中运行的程序（背景程序），位置控制可随时中断插补运算。各任务运行占用CPU时间如图4所示。
可以看出：①在任何时刻只有一个任务占用CPU；②从一个时间片（8或16ms）来看，CPU并行执行了三个任务。即资源分时共享的并行处理是宏观意义上的，微观上还是各个任务顺序执行的。
（3）并发处理和流水处理：在多CPU结构的CNC装置中，根据各任务间的关联程度，可采用两种策略实现多任务并行处理。
其一，如果任务之间的关联程度不高。则将各任务分别安排一个CPU，使其同时执行，这就是所谓的“并发处理”；
其二，如果各任务之间的关联程度较高，即一个任务的输出是另一任务的输入，则采用流水处理的方法。它是利用重复的资源，将一个大任务分成若干个彼此关联的子任务（如将插补准备分为：译码、刀补处理、速度预处理三个子任务），然后按一定顺序安排每个资源执行一个任务。如：CPU1执行译码、CPU2执行刀补处理、CPU3执行速度预处理，t1：CPU1执行第一个程序段的译码；t2：CPU2执行第一个程序段的刀补处理，同时CPU1执行第二个程序段的译码；t3：CPU3执行第一个程序段的速度预处理并输出第一个程序段插补预处理后的数据，同时，CPU2执行第二个程序段的刀补处理，CPU1执行第三个程序段的译码，t4：CPU3执行第二个程序段的速度预处理并输出第二个程序段插补预处理后的数据，同时，CPU2执行第三个程序段的刀补处理，CPU1执行第四个程序段的译码；……。这个处理过程与生产线上分不同工序加工零件的流水作业一样。可以大大缩短两个程序段之间输出的间隔时间。可以看出，在任何时刻均有两个或两个以上的任务在并发执行。
流水处理的关键是时间重叠，以资源重复为代价换取时间上的重叠，以空间复杂性换取时间上的快速性。
(二)实时性和优先抢占调度机制
实时性：指某任务的执行有严格的时间要求，即必须在系统的规定时间内完成，否则将导致执行结果错误和系统故障。
1． 实时性任务的分类
从各任务对实时性要求的角度看，基本上可分为：
强实时性任务：
（1）实时突发性任务：特点是任务的发生具有随机性和突发性，是一种异步中断事件，往往有很强的实时性要求。如：故障中断（急停、机械限位、硬件故障）、机床PLC中断。
（2）实时周期性任务：任务是按一定的事件间隔发生的。如：插补运算、位置处理。为保证加工精度和加工过程的连续性，这类任务的实时性是关键。这类任务，除系统故障外，不允许被其他任务中断。
弱实时性任务：任务的实时性相对较弱，只需要在某一段时间内得以运行即可。在系统设计时，安排在背景程序中或根据重要性设置为级别较低的优先级由调度程序进行合理的调度。如：显示、加工程序编辑、插补预处理等。
2． 优先抢占调度机制
为了满足CNC装置实时任务的要求，系统的调度机制必须具有能根据外界的实时信息以足够快的速度进行任务调度的能力。优先抢占调度机制使是系统具有这一能力的调度技术。它是基于实时中断技术的任务调度机制。中断技术是计算机响应外部事件的一种处理技术，特点是能按任务的重要程度和轻重缓急对其进行响应，而CPU也不必为其开销过多的时间。
优先抢占调度机制有两个功能：
优先调度：在CPU空闲时，若同时有多个任务请求执行，优先级别高的任务将优先执行。
抢占方式：在CPU正在执行某任务时，若另一优先级更高的任务请求执行，CPU将立即终止正在执行的任务，转而响应优先级别更高的任务的请求。
优先抢占调度机制是由硬件和软件共同实现的，硬件主要产生中断请求信号，由提供中断功能的芯片和电路组成（中断管理芯片：8259；定时计数器：8263、8254）。软件主要完成：硬件芯片的初始化、任务优先级定义方式、任务切换处理（断点的保护与恢复、中断向量的保持与恢复）等。
四、CNC装置软件结构模式
结构模式：软件的组织管理方式，即任务的划分方式、任务调度机制、任务间的信息交换机制、系统集成方法。 解决的问题是：如何协调各任务的执行，使满足一定的时序配合要求和逻辑关系，以满足CNC装置的各种控制要求。 结构模式有： （一） 前后台型结构模式 任务划分方式： 前台程序：强实时性任务，包括：插补运算、位置控制、故障诊断等任务； 后台程序：弱实时性任务，包括：显示，加工程序的编辑和管理、系统的输入和输出、插补预处理等。 任务调度机制：前台程序为中断服务程序，采用优先抢占调度机制。 后台程序为循环运行程序，采用顺序调度机制。 在运行中，后台程序不断地定时被前台中断程序所打断。 信息交换：通过缓冲区实现。 （二） 中断型结构模式 任务划分方式：除初始化程序外，所有任务按实时性强弱，分别划分到不同优先级别的中断服务程序中。 任务调度机制：采用优先抢占调度机制，由中断管理系统对各级中断服务程序进行管理。 信息交换：通过缓冲区实现。 整个软件是一个大的中断管理系统。 系统实时性好，但模块关系复杂、偶合度大、不利于系统的维护与扩充。 - 2008/3/22 | 装置,软件,结构 | PDF
- 虚拟制造中FMS集成规划技术研究
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- FMS是由加工系统、物流系统和信息流系统组成的一种高度自动化和柔性化的制造系统，可实现几种、几十种甚至上百种零件的自动混流加工。然而，这种系统的投资较大，设计规划和控制调度问题相当复杂，系统在正式建立与运行之前，难以对系统的效益和风险进行确实而有效的评估。而虚拟制造VM (Virtual Manufacturing)技术建立的FMS集成规划系统，可有效地协调FMS从设计到实际各个阶段的关系，在实施方案前就达到系统最优化的目的。
1 虚拟制造
- 虚拟制造是指在计算机上实现与产品全生命周期相关的所有过程与活动，其本质是采用计算机仿真CS(Computer Simulation)与虚拟现实VR(Virtual Reality)技术，通过虚拟环境中的三维数字化模型，实现产品设计、工艺规划、制造装配和质量检验等产品生命周期的全部过程。虚拟制造系统VMS (Virtual ManufacturingSystem)是现实制造系统在虚拟环境下的映射，因此在产品设计阶段就可以预测产品的性能、成本和可制造性，并有助于作出前瞻性的决策和优化实施方案，从而更有效、更经济灵活地组织生产，提高决策与控制水平，使工厂和车间的资源得到合理配置，以达到产品开发周期和成本的最小化、产品设计质量的最优化、生产效率的最大化。
- 按照与生产各个阶段的关系，虚拟制造可分成三种类型：①面向设计的虚拟制造DVM (Design-Centered VM)，为设计人员提供制造相关信息，以支持产品与过程设计优化：②面向生产的虚拟制造PVM(Production-Centered VM)，实现制造过程仿真，以支持生产方案评价：③面向控制的虚拟制造CVM(Control-Centered VM)，对生产过程控制模型进行仿真，以实现实际生产过程优化。
图1 面向FMS规划的VMS体系结构2 虚拟制造中FMS集成规划技术
- 面向FMS规划的VMS体系结构
- 由于VMS 要处理大量不同类型的产品信息、制造过程的建模以及设备行为的仿真，其体系结构必须设计成开放的形式。本文在对VMS 中各类建模与仿真任务的信息独立性分析的基础上，提出了面向FMS规划的VMS 体系结构，如图1所示。
- 该结构将VMS 建模与仿真环境划分为7类基本活动模块：①产品模型定义：根据实际产品信息并利用仿真服务模块来定义开发产品模型：②设备模型定义：根据实际设备信息并利用仿真服务模块来定义开发设备模型：③服务系统：处理各种模型的交互和仿真过程中的基本功能调用：④虚拟FMS定义：通过利用设备模型库和仿真服务模块来定义虚拟FMS：⑤控制系统：决定FMS中资源的控制调度，产生控制机床和操作机床的程序和指令：⑥虚拟FMS仿真：将FMS中涉及的模型集成，包括上述产品和设备模型、控制系统、仿真服务，并执行FMS仿真：⑦仿真接口：负责结果输出及其与应用系统、真实设备之间的接口。
- 以上各模块均具有细分的功能，模块间具有柔性的接口，通过模块的集成构造成VMS。利用这种开放式结构化建模与仿真模块相结合的模式，能够达到开发人员共享的目的。下面以该体系结构为基础，通过面向对象技术实现系统中各种模型的定义，并在此基础上构建FMS集成规划系统。
- 2008/3/22 | 虚拟,制造,集成,规划,技术研究 | PDF
- 以新思路设计数控专用磨床
1 引言
- 数控机床是高精高效的机床制造、微电子技术和计算机技术三者结合的产物。随着国外高档数控机床产品的进口和国外数控技术的引进，我国的数控机床制造得到快速发展。随着机床结构研究的突破、大量成熟功能部件的出现、生产效率及功能的不断提高，数控磨床在市场需求引导下，以专用磨床为先导，逐步完成了从可编程控制器(PLC)为主的机电一体化产品向数控产品的方向发展。开展数控专用磨床设计、制造、应用已成为新的潮流。
2 新设计思路
- 传统的设计思想是按单一机床应具备的功能进行方案设计、总体布局设计：对各部件进行原理设计、机构设计、零件设计：制定工艺方案：设计、制造工装夹具：进行机床的试制。一种新产品或专机产品开发周期都在一年以上。
- 随着功能模块化设计思想的出现，典型的平台(床身)部件、主轴部件、进给部件、控制部件、(液压、气动、机械)驱动部件、支承定位部件、检测部件的独立化，机床设计从单一机床设计变为机床系列化设计。开发一种系列产品，只进行方案设计、总体布局设计，选用典型部件，加上少量的零件设计，不用试制，即可成为新产品或商品。在保证制造周期的前提下，可大大压缩设计周期。
- 模块化进一步发展，大量典型部件的社会化、标准化，各种各样的功能部件出现，使我们的机床设计只在选用功能部件的状况下开展总体设计。作为机床制造厂，关键要设计出适应性好的机床平台，即：能安装各种可采购的功能部件，适应各种加工功能，有很好的防护功能，能成为一件艺术品。
- 这就是简化、标准化、要素化、模块化汇合的设计思想。按这个产品设计思路，能提供市场的产品要多样化，以满足各种不同用户的需要。不久的将来，产品将按每个用户的要求专门设计，完全相同的产品不复存在。按用户要求生产专用性较强的数控机床已成为主流，专用化意味着减少多余的功能、降低产品成本。数控专用磨床正是依据这种新的思路开展设计的。
3 用户的成熟工艺是设计成功的保证
- 作为机床设计者，往往是站在制造者的立场，注重机床功能设计的实现，而对机床如何使用或使用中会出现哪些问题，在设计时不能充分给予考虑。这种设计方法往往不能一次取得成功，甚至可能是失败的结局。因此，现代设计者，更要注重机床的应用及应用过程的一些经验。
- 数控专用磨床在设计时有明显的针对性。针对性的基础就是用户对工件加工工艺积累的一些经验或国外专用机床新工艺的经验启示。在开发时，我们到用户厂进行调研、实践。了解工件的上、下料，支承(长轴或异形轴零件的中心架支承)、装夹、定位，磨削参数(包括：粗磨、精磨的余量、速度、光磨时间)、磨削顺序，精度、粗糙度、效率，自动测量功能的选用，砂轮材质及参数，砂轮修整参数、频率，冷却液供给压力及品种，工作温度的适宜性，根据操作者的使用习惯，调整夹具的定位方式、机床的适宜性、加工精度及可制造性。
- 使用现有通用磨床加工的用户，提出用数控机床替代时，在加工效率、加工精度、可靠性、安全性方面会有更高的要求。这时必须在现行成熟工艺基础上，进行新的配置，分析其可行性。使之一次设计制造就可商品化，真正用在生产线上。
4 通用磨床模块化
- 数控专用磨床和通用型磨床都要完成相同的磨削功能。
- 在外圆磨削中，应具有支承并带动工件回转及往复运动的功能：应具有砂轮高速回转并能实现进给位移的功能。这就是完成外圆磨削的基本功能，是产品存在的必要条件。将这些功能设计成工件头架模块(包括传动、主轴系、定位、驱动等)、尾架模块、工作台模块(包括驱动、定位等)、砂轮架模块(包括传动、主轴系、定位、防护、驱动、进给等)、磨削中心(可实现外圆、内圆、端面、端面外圆的磨床)转台模块以及砂轮修整模块。这些模块设置在一个床身平台上，加上一些控制系统及辅助功能模块，即可开发出一台通用磨床。这些模块的特点是：
- 功能独立化 模块独立，易于在统一平台上拼组和搭配独立性强的电气、数显、检测、液压和冷却系统等模块，构成多种变型品种，实现不同加工精度、不同工作性能、不同自动化程度及不同加工效率的机床。
- 基础件功能化 基础件是指机床的大件，如床身、工作台、箱体和滑座等，它们大多使用铸件或焊接件，毛坯准备、加工周期长，影响产品迅速发展。因此整个系列模块化设计一般只采用以同类大型零件为基础，将之功能化，使机床能扩大工作空间，适应不同的机床外观布局、造型及防护：使机床的规格、性能在保证刚度的前提下具有变化的可能性。一个磨床床身模块，可适应各种箱体、滑座的固定，派生万能型、端面外圆型、高效切入型或其它专用型机床。
- 适应新技术应用 目前新技术的应用往往是以提高效率(高速化)、提高加工精度(纳米级)、自动化程度(数控化)、柔性化、网络化为主要目的。只要在基础件模块或在箱体、滑座模块中留有一定空间增设一些模块就可实现。
- 功能部件社会化在模块化思想的指导下各种功能部件，如驱动系统、控制系统、主轴系、导轨副、滚珠丝杠副、冷却系统、制冷系统、检测系统等的独立化、标准化及专业制造，促进了模块化设计法的发展。数控专用磨床的大量功能模块来源于工厂自身的通用磨床模块及可采购的社会配套的功能部件。
5 主要设计点
- 工作台面的布置设计
- 专用磨床是根据一些典型零件(如曲轴、凸轮轴、气阀、左右曲柄、偏心轴、万向节、齿轮轴等)进行高效率磨削。因此，在设计时，要在选择的通用磨床的平台(工作台)上，针对工件进行磨削工艺分析，设置相应的专用部分。这些部分包括：
- 工件上下料 较小的工件多采用自动上下料。较大的工件由人工上料至辅助托架上，采用翻转机械手将工件送出来，人工下料。
- 工件的支承 包括工件定位前的辅助托架及工件定位的头、尾架顶尖支承，或头架卡盘支承。配置相应的辅助功能，如用润滑冷却液注入顶尖孔，防止支承定位热变形。
- 工件的驱动及准停 通过头架主轴拨盘或装在可回转型的主轴卡盘上，驱动工件回转。对一些外圆异形的工件(曲轴、凸轮轴等)，在驱动停止时，应停在好装卸的位置上，驱动装置就应有准停功能。
- 工件安装识别 根据工件的特点，设计安放在辅助托架的轴向及径向定位，通过光电或无触点信号控制，防止人为安装时出现的错误。
- 工件的轴向定位 以工件某一肩面作为轴向定位基准。通过工件轴向数控轴进给，让定位量仪与工件定位肩面接触发信，获得数控坐标轴编程的基点。对某些工件用自身肩面在安装时就完成轴向定位，可不设置定位量仪，以简化磨削工艺。但对前工序的定位肩面加工精度要相应提高。
- 工件的自动测量 对于微米级的磨削精度，一般都要配置工件在线自动测量装置。绝大部分的自动测量安装在台面上，通过编程控制，卡入工件测量，发出粗、精、到尺寸的信号并退出工件。
- 工件的磨削冷却 大多采用高压、大流量、具有磁、纸过滤，甚至带制冷装置的冷却系统。
- 砂轮相对工件的原点 砂轮不同于车、铣、钻削的刀具，它极易损耗，外形尺寸在不断变化。随着砂轮尺寸变小，砂轮架位置不断向前移动。设计时，要考虑砂轮架移动的极限位置，可能干涉的空间位置，可能进行砂轮修整的位置。对一些一次切入可实现端面及外圆磨削的机床，砂轮相对工件倾斜30°角，砂轮架进给方向移动量与垂直方向移动量有一个函数关系。因此，要求数控系统具有斜轴功能。
- 设置砂轮修整 砂轮修整装置大多设置在工作台面上或头架上，以充分利用两个进给数控轴的运动实现砂轮外圆的成型修整。这样，大大简化了机床结构。目前薄型金刚石滚轮修整装置的出现，可大大提高砂轮修整精度。
1.自动测量仪 2.准停开关 3.工件(左右曲柄) 4.头架顶尖 5.拨块 6.砂轮修整座 7.砂轮修整位置 8.砂轮原点位置 9.轴向定位器 10.砂轮工作位置 11.尾架顶尖 12.辅助托架 13.自动测量仪接头 14.量仪底座
- 2008/3/22 | 思路,设计,数控,专用,磨床 | PDF
- 圆钢管上自动割圆孔设备的设计
摘要 介绍了利用杠杆仿型技术，气割火头自动沿钢管上的圆孔相关线轨迹切割圆孔，并能倒坡口设备的设计。
关键词 钢管 杠杆仿型 气割
分类号 TH122- 2008/3/22 | 钢管,自动,设备,设计 | PDF
- 常州阿奇夏米尔机床有限公司奠基
- 40余亩土地引来了世界著名的工模具制造系统化供应商——阿奇夏米尔在中国市场扩张规模的需求。3月7日上午，投资1800万美元的常州阿奇夏米尔机床有限公司在常州新北区河海工业园奠基。常州市领导邹宏国、韩九云参加奠基仪式。
在用地趋紧的宏观环境下，如何化解项目建设与用地紧张之间的矛盾，河海街道给出的答案是——把宝贵的土地资源留给全球“高精尖”项目。- 2008/3/22 | 常州,阿奇,机床,有限公司,奠基 | PDF
- 我国机床工业已跨入世界第一方阵
- 我国机床工业在国家正确方针政策指引下，经历经济恢复时期及十个五年计划阶段，特别是改革开放20年来的艰苦努力，建立起较大的规模、较完整的体系，奠定了有利的技术基础，具备相当的竞争实力。我国机床工业已跨入世界第一方阵。
机床是装备工业的基本生产手段，机床工业是关系国计民生、国防尖端建设的基础工业和战略性产业，在世界范围内备受各方密切关注。我国机床工业在国家正确方针政策指引下，经历经济恢复时期及十个五年计划阶段，特别是改革开放20年来的艰苦努力，建立起较大的规模、较完整的体系，奠定了有利的技术基础，具备相当的竞争实力。整体上说，我国机床工业已跨入世界行列的第一方阵，现就总量供给能力、产品品种阵营及性能水平、研发实力及技术开拓、企业管理中信息技术应用状况等主要方面，试做某些分析：- 2008/3/22 | 机床,业已,跨入,世界第一,方阵 | PDF
- 我国重型机床制造工艺方面还有待提高
- 重型机床的需求用户主要是能源、交通、船舶、机械、冶金、航空航天、军工等重点工业企业，这些企业担负着装备中国制造业的重任，尤其是武汉重型机床厂、齐齐哈尔第一机床厂、青海重型机床厂、上海重型机床厂、除峰机床厂、齐齐哈尔第二机床厂、济南第二机床厂、北京第一机床厂等企业，在一些重大工程项目中屡建功勋，成为中国装备，装备中国的重点示范企业。
能源领域：国内重型机械企业在为能源工业重大工程项目建设中发挥了关键作用，包括国家三大动力制造基地及其它发电设备制造厂的重大关键设备都昌由国内厂家提供。武汉重型机床厂在岩滩水电站建设项目中，承担了为哈尔滨电机厂生产CK53160型超重型数控单柱移动立式车床的任务，加工直径16m，加工高度6.3m，工作台承重450t。解决了我国大型水轮加工的一大难题，满足了用户的迫切需要。- 2008/3/22 | 重型,机床,制造,工艺,方面,有待,提高 | PDF
- 欧洲机床展览（EMO）观感
- 记者到德国参加9月17日到9月22日期间在德国汉诺威举办的欧洲机床展览（简称EMO），有2台设备也通过与2家德国当地企业合作的方式参加了此次机床展。此次去的另外一个任务就是看看德国人在滚珠丝杠副的加工上有什么不同的思路。
EMO见闻- 2008/3/22 | 欧洲,机床,展览,观感 | PDF
- 东西合作东博助力全球唯一工业品采购基地
- 国际工业品采购基地是联合国工业发展组织目前在全球惟一的工业品采购基地。是根据2006年10月重庆市政府与联合国国际小水电组织签订的合作框架性协议，正式落户重庆。该项目将规划建设国际展示交易区、行政商务区、生活配套区三大核心功能区，围绕可再生能源与基础装备工业，借助联合国工发组织工业品采购体系，全面带动重庆及周边地区的物流、产权、信息、金融、技术、劳动力等相关要素，进一步促进区域经济整体协调发展。
国际工业品采购基地不仅是重庆，更是中国工业品的采购中心，世界工业品的采购基地。
- 2008/3/22 | 东西,作东,助力,全球,唯一,工业品,采购,基地 | PDF
- 聚焦环渤海经济圈模具发展需求“第六届华东青岛国际模具和成形技术及设备展览会”移师青岛
- 六月的青岛，风光无限好。在碧海蓝天之下，届时“第六届华东国际模具和成形技术及设备展览会”将于2008年6月11-14日在此召开。这个自1999年由上海市模具行业协会逢单年在上海首次举办的Die & Mould Shanghai，已发展为与中国模具工业协会逢双年在上海主办的Die & Mould china相齐名的两大盛会，被业界冠称为中国两大模具展。该展会历经十载春秋，至今已成功举办5届，规模逐届增大，观众逐届增多，美誉度日益增强，现已成长为亚洲模具领域的品牌展会。
现代工业，模具先行。近十年来，中国两大模具展会都在上海举办，因此不能满足目前中国北方，特别是环渤海经济区经济高速发展的市场需求。环渤海地区是我国极具国际竞争力的世界制造业基地，成为继珠三角、长三角相继崛起之后的环渤海经济圈。为促进环渤海中国经济“第三增长极”和中国北方地区模具行业的发展，搭建一个高档次的模具行业展会商务平台，为各类模具、机床、工具、材料提供展示交流的机会，更为迅速发展的汽车、航空、通信、电子、信息、家电、医疗、电气、机械等制造业提供一个专业高效的采购平台，“第六届华东国际模具展”（Die & Mould East of China）将移师山东青岛举办，搭建一个华东地区与环渤海经济圈模具行业交流的商务平台，促进模具行业的发展。- 2008/3/22 | 聚焦,渤海,经济圈,模具,发展,需求,六届,华东,青岛,国际,成形,技术,设备,展览会,移师 | PDF
- 专用磨床是根据一些典型零件(如曲轴、凸轮轴、气阀、左右曲柄、偏心轴、万向节、齿轮轴等)进行高效率磨削。因此，在设计时，要在选择的通用磨床的平台(工作台)上，针对工件进行磨削工艺分析，设置相应的专用部分。这些部分包括：
- 由于VMS 要处理大量不同类型的产品信息、制造过程的建模以及设备行为的仿真，其体系结构必须设计成开放的形式。本文在对VMS 中各类建模与仿真任务的信息独立性分析的基础上，提出了面向FMS规划的VMS 体系结构，如图1所示。
- FMS是由加工系统、物流系统和信息流系统组成的一种高度自动化和柔性化的制造系统，可实现几种、几十种甚至上百种零件的自动混流加工。然而，这种系统的投资较大，设计规划和控制调度问题相当复杂，系统在正式建立与运行之前，难以对系统的效益和风险进行确实而有效的评估。而虚拟制造VM (Virtual Manufacturing)技术建立的FMS集成规划系统，可有效地协调FMS从设计到实际各个阶段的关系，在实施方案前就达到系统最优化的目的。