直接面向加工路徑的開放式數(shù)控系統(tǒng)研究的中期報(bào)告

直接面向加工路徑的開放式數(shù)控系統(tǒng)研究的中期報(bào)告1.引言開放式數(shù)控系統(tǒng)是近年來(lái)數(shù)控技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向，它的出現(xiàn)主要是為了解決傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)的局限性，如缺乏靈活性、擴(kuò)展性，以及過(guò)高的成本等問(wèn)題。開放式數(shù)控系統(tǒng)采用開放式的軟硬件結(jié)構(gòu)，可以適應(yīng)各種不同的生產(chǎn)環(huán)境和加工要求，為先進(jìn)制造企業(yè)提供了新的技術(shù)手段和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，因此在近年來(lái)受到了廣泛關(guān)注和研究。2.研究背景目前已有一些國(guó)內(nèi)外開放式數(shù)控系統(tǒng)的研究，例如美國(guó)的MTConnect、歐洲的OPC-UA、中國(guó)的CPPC等。這些系統(tǒng)主要基于XML、SOAP等技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和通信，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中仍然存在一些問(wèn)題，如通信速度慢、安全性不高等。因此，需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)開放式數(shù)控系統(tǒng)，以提高其應(yīng)用水平和效率。3.研究目標(biāo)本研究的主要目標(biāo)是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種面向加工路徑的開放式數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠滿足以下要求：（1）支持CAD/CAM系統(tǒng)輸出的G代碼，能夠解析和處理各種不同格式的G代碼；（2）實(shí)現(xiàn)與加工機(jī)床的通信，能夠在多種不同的加工機(jī)床上運(yùn)行；（3）具備高效的數(shù)據(jù)傳輸和通信能力，保證實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性；（4）保證系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，能夠有效防止黑客攻擊和病毒感染；4.研究方法本研究采用深度學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、圖像處理等技術(shù)，結(jié)合實(shí)際加工環(huán)境，對(duì)開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行深入研究和探索。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：（1）開發(fā)基于XML、SOAP等技術(shù)的數(shù)據(jù)交換和通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的高效數(shù)據(jù)傳輸；（2）研究并實(shí)現(xiàn)CAD/CAM軟件的G代碼輸出格式，確保系統(tǒng)能夠解析和處理各種不同格式的G代碼；（3）開發(fā)加工機(jī)床的通信接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和穩(wěn)定性；（4）研究并實(shí)現(xiàn)安全控制機(jī)制，保證系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性；5.預(yù)期成果本研究的預(yù)期成果包括以下幾個(gè)方面：（1）設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一套面向加工路徑的開放式數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)G代碼的解析和處理、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和通信等功能；（2）開發(fā)一套基于XML、SOAP等技術(shù)的數(shù)據(jù)交換和通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)高效數(shù)據(jù)傳輸；（3）實(shí)現(xiàn)加工機(jī)床的通信接口，能夠在不同的加工機(jī)床上運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸；（4）研究并實(shí)現(xiàn)安全控制機(jī)制，保證系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。6.結(jié)論與展望本研究主要針對(duì)開放式數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了探索和研究，取得了一定的進(jìn)展，但仍然存在一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)，需要進(jìn)一步深入研究和探索。未來(lái)的研究方向主要包括以下幾個(gè)方面：（1）進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)傳輸和通信效率；（2）研究并解決安全性問(wèn)題；（3）實(shí)現(xiàn)加工機(jī)床的自動(dòng)化控制；（4）開發(fā)更加智能化的加工路徑；7.參考文獻(xiàn)[1]LiY,YangX,ZhangY.ResearchonOpenCNCSystembasedonOPCUA.20163rdInternationalConferenceonMechanical,ControlandComputerEngineering(ICMCCE).IEEE,2016,58-61.[2]ZhangL,WangX,LuB.ResearchonCommunicationSystemofOpenCNCBasedonMTConnect.AdvancedMaterialsResearch,2012,476:973-978.[3]YangX,LiY,ZhangY.DevelopmentofanOpenCNCSystemBasedonCPPC.Int