关键词：数控技术、钢结构加工、应用
数控技术可以实现对机床的自动加工，完成一些难度系数较高的任务，才用数控技术来对机床的位置、角度、以及速度进行控制，然后由计算机进行控制，通过输入一系列的数字指令，完成批量加工任务。文中在通过对数控技术的概念以及特点进行介绍之后，对数控技术在大型钢结构的应用进行了简要的阐述。
1.数控技术的概念
数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令程序通过计算机控制来实现机床的自动加工，完成加工任务的技术它所控制的通常是机床的位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。
传统的CNC系统是一种专用的封闭体系结构的数控系统，即：系统硬件是专用的，各厂家的主板，伺服电路板专门设计，厂家之间产品无互换性；系统软件结构是专用的，无可移植性，也无伸缩性。根据这种数控开放性趋势，开放的目的就是使NC控制器与当今的Pc机类似，系统构筑于一个统一的、开放的平台上，具有模块化组织结构，以便迅速适应不同的应用需求。
2.数控技术的特点
数控技术具有如下特点：（1）适应性强，（2）质量高、精度稳定，（3）生产效率高，（4）能实现复杂的运动，（5）良好的经济效益，（6）有利于生产管理的现代化。
现在世界上许多国家和地区众多战略发展计划纷纷出台，如欧共体的OSACA，日本的OSEC，美国的NGC和OMAC等计划，他们基本代表了开放式数控系统的发展现状。其中：（1）欧共体的OSACA计划。OSACA控制系统在结构上分为两部分，即应用软件和系统平台。控制软件包括所有对系统专用的功能，独立的应用模块使用OSACA界面，并且可以运行在和OSACA兼容的系统平台之上：系统平台包括系统硬件和系统软件。系统硬件包括各种电子部件，如主板和I/0模块；系统软件包括操作系统、通讯系统和驱动程序等。系统平台对应用程序提供一个标准的应用编程接H（API），并且系统平台具有开放式系统结构的4个特性：互操作性、移植性、可扩展性和互换性。（2）美国的NGC和OMAC计划。NGC的体系结构是在虚拟机械的基础上建立起来的，通过虚拟机械把子系统和模块链接到计算机平台上NGC是一个实时加工控制器和工作站控制器，要求适用于各类机床的CNC控制和周边装置的过程控制，包括切削加工、非切削加工、测量及装配、复合加工等。NGC与传统CNC的显著差别是基于“开放体系结构”在SOSAS中定义了NGC系统、子系统和模块的功能以及相互间的关系，提出了代表控制要求的9个功能设计概念
3.数控技术在大型钢结构中的应用实例
国电蚌埠发电厂2～600MW机组工程#1机汽机房屋面结构由屋架梁、钢檀条及水平角钢支撑组成，总重约204吨。其中屋架梁为焊接H型钢HA1000x350―16x25与焊接变截面H型钢HA（1000―1226―1000）一16x25螺栓连接组成，长度263.94m，单重7.9吨，共l0榀。H型钢和板材为Q345B材质屋架在现场铆工厂10t龙门吊下制作，包括变截面屋架梁H型钢的制作、屋面槽钢檩条的下料，并最终将屋架梁制作为单榀，运至汽机房安装。对于钢屋架的制作安装。一般要有以下的施工程序：验料一整板拼接一放样一下料（传统手工加工需要）一制作一制孔一校正一喷砂防腐一成品移交在整个施工过程中，“下料”部分采用数控技术加工。下面对该部分数控加工过程进行阐述分析
3.1工艺分析
屋架型钢下料应以实际放样尺寸为准，钢材切割可采用机械剪切和气割等方法。无论采用何种方法，都应划线准确、切割平直，且杆件端部切割面与轴线垂直。角钢、圆钢、槽钢等切割采用气割，钢管采用无齿锯下料。但槽钢等型钢下料前应校直，校直采用型钢校直机或用火焰法校直。屋架梁变截面H型钢腹板为不规则形状，考虑腹板下料采用数控火焰切割机，根据需切割板材的厚度采用不同型号的割嘴。技术员需提供放样图纸和数控程序，建立坐标系并对刀，火焊工保证切割机的良好运行。为做到精确切割，应考虑到切割缝隙，钢板厚度为12mm，割缝宽度一般在3～4mm，所以在数控编程时须考虑采用刀具补偿命令。
3.2机床加工操作
（1）开机和参数初始化：打开数控火焰切割机系统电源，等待数秒钟，系统参数自动初始化。（2）对刀：采用G92方式对刀。因钢板尺寸较大，且尺寸不等，无法采用固定夹具，故每次切割均需进行G92对刀。对刀点选在工件坐标系的原点处，在机床手动状态下，使用点动方式移动刀具对刀。对刀允许误差为0.5mm。（3）工件安放：采用lOt龙门吊将所需加工板材吊放在数控火焰切割机的导轨上，要求板材水平放置。由于板材自身重量大。切割机在加工时几乎不产生径向切割力，故利用板材自身重量即可固定，无须采用专门的工装夹具。（4）自动加工：将编制好的加工程序输入到数控系统中，输入刀具半径补偿值及其他参数首件单榀在加工前需进行空运形试切，程序检查无误后进行自动加工按下操作面板上的循环启动键，数控机床开始加工，火焊工人只需在旁边监视机床是否正常运行。当加工完一件板材时，用龙门吊吊下加工好的工件，重新放人新的板材，G92对刀，重复3、4步骤即可。
4.数控技术的优势
在加工制作钢屋架时，由于采用了先进的加工设备和加工工艺，在加工和效果上，数控加工均比传统手工加工有明显优势。下图1对数控加工和手工加工两种工艺手法各个环节的参数进行了对比：
在轻型钢屋架加工过程中，采用先进的数控设备进行加工制作，无论在时间、劳动强度和加工成本上都较传统的加工方法有显著优势。因此，数控技术的推广应用不单在小型批量复杂机械加工上能发挥优势，在诸如电厂汽机房屋架、企业厂房屋架等大型钢结构制作上同样会产生巨大的经济效益，值得大力推广。
5.结语
综上所述，现如今数控技术已经成为发展高薪技术产品和剪短工业的一项重要技术。数控技术在生物产业、航空航天等国防产业中均得到了广泛的应用。在钢结构的加工中，应用数控技术可以很大程度提高工作效率，减少工人成本，避免资金上浪费，相信在不久的将来，数控技术必将得到更为广阔的发展空间，为我国的经济发展做出重要贡献。
参考文献
[1]李瑞斌。数控车床加工工艺进给路线的研究[J]，装备制造技术，2011年08期
摘要：数控机床是当前世界机床企业技术创新的主攻方向、市场竞争的主战场。近年来，国内外中高端数控机床需求强劲使中国机床企业在获得快速发展机遇的同时，也面临技术瓶颈的挑战。本文通过案例分析法，探讨中国机床产业中具有代表性的大型国有企业――沈阳机床股份有限公司技术创新的过程、路径、现状、经验以及市场绩效等问题，深入分析其创新市场绩效不明显的体制性制约因素，最后在结论中提出改进方向。
关键词：大型国有企业沈阳机床技术创新数控机床预算软约束
数控机床是当前世界机床企业技术创新的主攻方向、市场竞争的主战场。一个国家数控机床的产销量和技术水平在某种程度上代表国家整体的制造业水平和竞争力。成熟机床制造国（如德国与日本）的机床产值数控化比率高达90%。由于中国机床企业自主创新不足，共性基础技术、关键核心功能部件和机床精密度等都与国际先进技术水平存在相当大的差距，因此产值数控化率目前只有40%左右。而且，国产数控机床大都是附加值较低的中低端经济型和普及型产品，虽然已占领国内市场约70%的份额，但是高端数控机床约80%的市场份额则被国外先进企业垄断。
2000年以来，伴随着中国汽车、航空、电子等下游产业的快速增长，机床需求特别是数控机床需求增长持续强劲，消费总额和进口额已连续10年居世界第一。特别是近年来，数控机床需求呈现出向中高端产品集中的趋势。需求强劲使机床企业在获得快速发展机遇的同时，也面临着技术瓶颈的挑战。面对中高端数控机床严重依赖进口的不利局面，中国政府陆续出台相关政策加大对机床产业的扶持力度，为机床企业实现技术创新提供强有力的金融支持。
在这一背景下，我们尝试通过具有代表性的案例分析，探讨中国机床产业中具有代表性的大型国有企业――沈阳机床股份有限公司实现技术创新的过程、路径、现状、经验以及市场绩效等问题，在此基础上，深入分析其技术创新市场绩效不明显的体制性制约因素，最后在结论中提出改进方向。
我们选择沈阳机床股份有限公司（以下简称沈阳机床）作为研究案例，主要基于以下的理由：首先，沈阳机床作为中国机床行业产值最大的龙头企业和大型国有企业，获得政府主导的金融支持的强度之大是其他企业难以比拟的，以该公司为典型案例更有利于我们把握这种政府金融支持下形成的大型国有企业技术创新模式的中国特色。其次，沈阳机床作为行业龙头企业，其数控机床国内市场占有率最高（20%以上），因此其产值数控化比率乃至技术创新水平基本上可以代表中国机床行业的整体水平。
1.沈阳机床股份有限公司概况
1.1公司成立与历史沿革
沈阳机床股份有限公司隶属于沈阳机床集团，是集团的控股子公司。于1993年5月成立。1996年7月在深圳证券交易所上市交易。公司发展主要经历了三个阶段：第一阶段（1996―2000）为缓慢发展阶段，由于政府支持力度较弱，公司发展较为缓慢；第二阶段（2001―2005）为高速发展阶段。第三阶段（2006至今）为发展壮大阶段。在第二、第三阶段，政府对公司的扶植力度逐年增强。
1.2目前发展状况
经过16年的发展，公司市场覆盖全国60多个省市、自治区，并出口80多个国家和地区，数控机床国内市场占有率20%以上，稳居国内同行业首位。公司现有员工14000人左右，总资产过百亿元。公司主业突出，全部为机床产品，主导产品为金属切削机床，主要包括两大类：数控机床和普通机床共19个系列300多个品种、千余种规格。公司的中高档数控机床开始进入国家汽车、航空航天、国防军工、轨道交通等重点行业的核心制造领域[2]。
2.政府金融支持的技术创新
政府的金融支持一直是推动沈阳机床快速资本扩张、提升技术创新的主要力量。沈阳机床是沈阳市国资委所属的大型国有企业，作为国家装备制造业领域的领军型企业，沈阳市的利税大户，支撑沈阳、辽宁、乃至东北装备制造业特色的核心企业，一直以来都是国家、省、市、区各级政府重点扶植的对象。特别是2005年以来，在政府的金融支持下，沈阳机床在技术改造和研发上获得了大量资金支持。以2009年9月―2010年9月跨年数据为例，在此期间，公司就累计得到来自国家、省、市、区等各级政府关于“数控机床技术创新”的各种名目扶持资金共计36575万元[1]。政府扶持力度之强，在同行业企业中是罕见的。这也可以从侧面反映出政府一贯大力扶持大型国有企业的政策偏好。
正是基于政府的大力金融支持，沈阳机床总体上在技术创新方面并没有出现一般企业面临的资金缺乏现象，反之，政府强有力的支持为公司技术创新提供了充裕的资金保证，这一点可以从其2005年以来研发费用占销售收入比率平均高达7.7%，以及历次大型技术改造比较充裕的来自政府的资金支持得到充分证明。
3.公司长期技术创新取得的主要成果
经过16年的不懈努力，沈阳机床从技术模仿、技术引进发展到如今的开放式集成创新，取得了较大成就。
公司依托获批的高档数控机床国家重点实验室和“数控机床高速精密化技术创新战略联盟”（由国家科技部主办、由沈阳机床牵头）进一步强化集成创新模式，先后与德国的R＋P机床设计院、德国西门子公司、德国IPK研究所，以及德国希斯等进行联合研发，并在柏林设立海外研发中心，在北京、上海建立研发分部，推动开放式集成创新[1]。
经过持续积累，时至今日公司取得的成果斐然：承接和完成了多项部级科技攻关项目，开发出新镗床、新CAK、新HTC、新立加及新卧加等新5大类数控机床系列产品，均达到国际先进技术水平，其中五轴立式加工中心和五轴高速龙门加工中心产品，打破了国外对这类中高端数控机床的垄断。产品先后获得春燕奖、工业奖等部级大奖。累计开发的360多种中高档数控机床中，有60%以上已经达到国际同行业先进水平，2010年，公司及下属中捷机床被认定为第一批国家高新技术企业[2]。
4.体制因素制约创新绩效
4.1沈阳机床技术创新市场绩效的评价
为了全面评价沈阳机床技术创新的市场绩效，我们选择两家具有不同特点的上市机床企业作为参照物，力求通过多视角比较来展开研究。第一家企业是属于沈阳机床集团的另一家控股子公司――昆明机床，该公司的中型国企属性、与沈阳机床拥有同一母公司的身份，以及长期坚持专注优势特色产品的研发战略可以作为比较参照；第二家是中国目前唯一一家民营机床企业――华东数控，该企业属于私有产权。下面，我们依次从两个方面评价公司的技术创新绩效。
4.1.1公司的数控机床销售量占比评价
2000年，公司数控机床销售收入占机床总收入的33.9%，2010年这一比率上升为60.5%[1]。虽然与自身相比，沈阳机床的数控机床销售量占比有了一定的增长，但是与技术改造和研发业绩更为优异的昆明机床和华东数控相比，还存在一定差距。2010年，昆明机床的数控机床的销售收入占比为64.7%[3]，华东数控为75.6%[4]，由此可见沈阳机床产品数控化率步伐需加快，大规模的技术创新投入对数控化率的提升效果需进一步加强。
4.1.2公司数控机床的毛利率评价
2003―2010年沈阳机床数控机床的毛利率一直徘徊在23.50%―30%之间，期间没有太大的起色。我们拿公司历史最好数据――2009年数据为例进行分析[1]。这一年公司数控机床毛利率达到历史最好水平，为29.87%，而昆明机床为34.25%[3]，华东数控则高达38.97%[4]。沈阳机床的数控机床毛利率明显低于其他两家上市公司。公司年报显示，其数控机床主要是以毛利率较低的经济型数控机床为主的局面并未得到实质性改变。
经济型数控机床因进入门槛较低，其盈利能力随着市场的激烈竞争而日渐衰落；与此相反，市场需求持续旺盛的中高端数控机床却因为产品差别化大，个性化服务要求高，大部分产品都是订单生产，因而具有可观的议价能力和较高的毛利率。公司目前中高档数控机床比重较低是数控机床毛利率低于其他公司的主要原因。
这一点还可以从下面的经验数据中得到进一步的验证。2009年，沈阳机床新产品（中高端数控机床）的销售收入为162728万元，仅占比销售总额的27.2%；新产品的销售利润仅为1700万元，仅占比主营业务利润的1.3%。而华东数控历时五年研发的新产品大型数控龙门系列机床在2009年实现产业化时，销售收入占比和毛利率则分别高达64.08%和41.66%[4]。上述比较分析表明，沈阳机床技术创新的市场绩效还需要大幅提升。
综上所述，公司技术优势的市场绩效似乎并不显著。这值得我们深入分析其背后的深层原因。
4.2制约技术创新绩效的体制性因素
我们认为，具有转轨时期国有企业属性的体制性因素是制约公司技术创新市场绩效的主要障碍。
4.2.1技术创新的市场驱动不足
作为一个老牌大型国有机床企业，公司在计划经济时期形成的计划、技术驱动型的研发传统――虽然经过多年的改革修正――仍然存在，市场驱动力不足。可以说，“重技术获奖而轻市场”的研发传统的强大惯性是公司技术创新市场绩效不明显的重要原因。与拥有国企属性和行业老大双重身份的沈阳机床相比，作为国内首家民营机床企业，华东数控的技术研发更注重市场需求的驱动，因而在龙门机床的研发上取得了显著的市场绩效。
4.2.2技术创新的“大而全”倾向
2009年，在三家企业中，沈阳机床的研发费用与净利润比值最高，为1.66，而昆明机床和华东数控则分别仅为0.21和0.27。可以看出，沈阳机床研发经费的使用效率远低于另两家企业，存在“高投入低效益”现象。
这种现象可以由公司在技术创新上存在的“大而全”倾向得到合理解释。“大而全”的研发导致资金使用方向分散，从而可能造成本应重点投入的主要技术产品因研发资金不足而导致研发效益无法凸显。
反观国内机床行业的另两家上市公司昆明机床和华东数控，我们看到了不同的研发竞争策略。昆明机床重点研发具有市场优势的镗铣系列数控机床，而华东数控的研发重点一直是大型龙门数控机床，这种精与专的研发定位，极大提高了这两家企业研发资金使用效率，与沈阳机床的高投入低效益不同，它们获得了较高的毛利率，技术创新的市场绩效显著。
4.2.3软预算约束制约仍然存在
造成沈阳机床技术创新市场绩效不高的另一个体制性制约因素是“软的预算约束综合征”仍然存在[5]。沈阳机床的历史发展中几次大的资本扩张基本上是政府主导下的企业行为。政府的金融支持为公司提供了充裕的技术改造和研发资金，促进企业资本规模快速扩张。但是在这种“预算约束体―支持体”的模式下，沈阳机床投资的预算软约束问题不可避免。我们采用资产负债比率和流动比率两个概念，分别从纵向与横向两个角度来验证这一问题。
一般认为，以衡量企业长期综合偿债能力和财务风险为主的资产负债比率应维持在40―60%之间比较合适，过高的资产负债比率是不利的。流动比率是衡量企业短期风险的主要指标，反映企业短期负债的清偿能力。一般认为2:1的比例比较合适，过低说明企业偿还能力较差；过高说明企业的部分资金闲置[6]。
对沈阳机床资产负债率的自1996年以来至今历年计算结果的比较可以看出，除了1996年以外，该指标一直高于60%，并逐年呈上升趋势，近五年已经超过了80%，资产负债比率严重偏高，表明企业经营综合风险较高，偿债压力较大。而公司流动比率16年来均在1.6以下徘徊，并且在2001年以来呈不断恶化趋势，指标进一步下降至1左右，说明资金流动性存在较大问题，随着债务的逐步到期，公司短期经营风险持续增大[1]。
从横向角度比较沈阳机床和华东数控2009年资产负债比率和流动比率这两个指标来看。华东数控的资产负债比率为54.6，在40%―60%的合理区间，而沈阳机床为84.2%，无疑过高；华东数控的流动比率分别为1.75，比较正常，而沈阳机床的这一比率却只有1.02，短期流动性萎缩较大，企业短期财务风险较大[1][4]。
一般而言，在企业风险较高的情况下，企业应该采取保守战略。但是这种战略定位似乎在沈阳机床的经营上并没有得到体现，代之以的反而是大规模的资本扩张。政府强有力的金融支持支撑着沈阳机床长期以来高负债奔跑和不计成本的“大而全”的创新偏好，软的预算约束也就不可避免了。
5.结论
通过对沈阳机床技术创新的案例研究，我们认为，政府对国有大型制造业企业的政策扶持偏好，主要集中于对公司技术创新强有力的金融支持，这的确保证了企业技术创新资金投入的充裕性。但是由于转轨时期国有企业体制性惯例的制约，充裕的创新资金投入并没有给沈阳机床带来利润的大幅增长，技术创新的市场绩效不明显，而企业的财务风险却在不断累积，管理费、财务费和销售费等经营成本居高不下。
因此，我们认为，像沈阳机床这样的大型国有企业要想走出技术创新“高投入低效益”的困境，全面提升创新的市场绩效，比较可行的方法是必须解决之前政府扶植过度局限于硬件如资金投入而忽视企业软实力――现代企业管理制度建立的问题，建立硬件与软件统一并重的协调引导机制。我们认为突破点在于积极引入民营资本对沈阳机床进行股权重组，重组的重点应是如何建立内生的技术创新市场驱动机制，实现技术创新和资本扩张的“预算硬约束”，而要想实现这一目标，民营资本的投资比重不能过低。
基金资助项目：辽宁省科技厅科学技术计划项目：激活中国“数控机床高速精密化技术创新战略联盟”内生动力机制的对策研究；主持人，王蓉；项目编号：2011414006。
参考文献：
[1]1996年――2010年沈阳机床股份有限公司的中期报告与年度报告。
[2]沈阳机床股份有限公司官方网站。
[3]昆明机床2009-2010年度报告。
[4]华东数控2009-2010年度报告。
[5][意]雅诺什・科尔奈，预算软约束综合症[J]，新财富，2009年第6期。
[6][美]罗伯特・C・希金斯，沈艺峰译，财务管理分析[M]，北京大学出版社?，2009年版。
作者简介：
机电设备拆装是机械设计制造及其自动化专业教学计划中重要的实践教学环节之一，通过对机械典型部件的拆装与测绘，使学生从感性上认识机械典型部件的布局方式、传动关系、连接方法等，从而加深对机械类专业课的理解和应用。通过对机械典型部件的拆装与测绘实验，提高学生的动手能力，加深对机械典型部件内部具体结构的理解，学会使用各种工量具，并培养学生在实践中发现问题、解决问题、勤于思考的能力，为后续课程的学习打下基础。教学目标有
（一）知识掌握点
1.通过机床典型部件拆装训练了解机床典型部件的结构及传动方式，零部件的作用及连接方式。
2.提高识图能力。
3.熟悉装配的概念及部件的拆装方法。
（二）能力训练
1.熟练掌握常用装配工具的使用
2.基本掌握零部件拆装的操作方法。
（三）素质培养
培养同学严谨、细致工作的态度，科学有效的工作方法。
二、实习方式及场所
本实习内容由老师完成基本内容讲解和学生分组实践操作两部分组成，基本内容讲解和拆装实习地点选择在西安石油大学机械拆装实验室、，集中授课；学生分组交叉进行。
物质准备
1.设备：拆装用多种变速箱
2.工具：扳手类、旋具类、拉出器、手锤类、铜棒、衬垫、弹性卡簧钳、油池、毛刷
3.材料：棉纱、柴油
三、实训基本内容
1.数控铣床（精雕cnc雕刻机）组成、布局及其主要技术参数；
2.数控铣床的安全操作规程；
3.机床操作面板与控制面板及其按钮使用；
4.工件、刀具安装及调整，对刀，建立工件坐标系等及其注意事项；
5.实训用数控铣床的特殊指令与常用指令及其使用方法；
7.会使用精雕软件进行编程、对简单零件数控的加工的手动编程、自动编程和印章和浮雕雕刻的自动编程、参数选定和仿真加工
8．简单零件的加工和印章的雕刻的操作
三．数控机床的组成及工作原理
1.概念----数控、数控机床与数控加工
数字控制：是以数字化信号对机构的运动过程进行控制的一种方法。简称为数控（nc）。
数控机床：指应用数控技术对加工过程进行控制的机床。
数控加工：泛指在数控机床上进行零件加工的工艺过程。
2.数控加工的特点（优点）
数控机床与普通机床比较：数控机床在普通机床基础上增加了对机床运动和动作自动控制的功能部件，使数控机床能够自动完成对零件加工的全过程。
1）加工精度高，加工质量稳定
①数控机床的机械精度高
②数控机床的控制精度高（0.001mm/p）
③无人为误差，加工的一致性好
2）数控加工的生产效率高
①极大地缩短加工的辅助时间（快速行程、自动换刀）
②免划线工序
③粗、精加工一次装夹完成
④无需中途停车检测
3）对加工对象的适应性强.
单件、小批生产易于获得好效益
4）易于实现cad/cam一体化及构成计算机集中控制系统.
四．精雕机的特点：
一般认为精雕机是使用小刀具、大功率、小吃刀量、高速进给、高速主轴电机的数控铣床。国外并没有精雕机的概念，加工模具他们是以加工中心（电脑锣）铣削为主的，但加工中心有它的不足，特别是在用小刀具加工小型模具时会显得力不从心，并且成本很高。国内开始的时候只有数控雕刻机的概念，雕刻机的优势在雕，如果加工材料硬度比较大也会显得力不从心。精雕机的出现可以说填补李两者之间的空白。精雕机既可以雕刻，也可铣削，是一种高效高精的数控铣床。
精雕机和雕刻机、雕铣机、加工中心（电脑锣）在外观结构上都非常类似，下面就四者进行比较分析：
从概念上讲：
加工中心：港台、广东一带称之为电脑锣，是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床。第一台加工中心出现在1958年的美国。它可以实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工，功能特别强调铣”。
雕刻机：它主轴转速高适合小刀具的加工，扭矩比较小，着重于雕刻”功能，例如木材（专门加工木板的称为木雕机）、双色板、亚克力板等硬度不高的板材，不太适合强切削的大工件。目前市面上的大多数打着雕刻机旗号的产品都是为加工工艺品为主，成本低，由于精度不高，不宜用于模具开发；但也有例外的例如晶片雕刻机。
精雕机：顾名思义。就是可以精确雕、也可铣，雕刻机的基础上加大了主轴、伺服电机功率，床身承受力，同时保持主轴的高速，更重要的是精度很高。
雕铣机:雕铣机注重雕和铣，是介于精雕机和加工中心之间的过渡机型。相比精雕机，其优点是机器刚性更强，加工效率更高、功率大、适合做软金属的快速、重型切削。相比加工中心优点是：加工软金属如铜、铝的速度更快、钢模的精加工速度效率更高。其缺点不宜进行大型工件的开粗、重切削。雕铣机还向高速发展，一般称为高速机，切削能力更强，加工精度非常高，还可以直接加工硬度在hrc60以上的材料，一次成型。
从外观体积上讲：
加工中心体积最大，大型的1690型机体积在4m*3m，小型的850型机也在2.5m*2.5m；精雕机次之，比较大型的750型机一般在2.2m*2m；雕刻机最小。
从机械结构上讲：
加工中心一般采用悬臂式，精雕机和雕刻机一般多用龙门式架构，龙门式又分为栋梁式和定梁式，目前精雕机以定梁式居多。
从指标数据上讲：
主轴最高转速（r/min）：加工中心8000；雕精雕机最常见240000，高速机最低30000;雕刻机一般与雕铣机相同，用于高光处理的雕刻机可以达到80000，一般不用电主轴而是用气浮主轴。
主轴功率：加工中心最大，从几千瓦到几十千瓦都有；精雕机次之，一般在十千瓦以内；雕刻机最小。
切削量：加工中心最大，特别适合重切削，开粗；精雕机次之，适合精加工；雕刻机最小。
速度：由于精雕机和雕刻机都比较轻巧，它们的移动速度和进给速度比加工中心要快，特别是配备直线电机的高速机移动速度最高达到120m/min
精度：三者的精度差不多。
从加工尺寸上讲：工作台面积可以比较好的反应这个。国内加工中心（电脑锣）最小的工作台面积（单位mm，下同）在830*500（850机）；精雕机的最大的工作台面积在700*620（750机），最小的是450*450（400机）；雕刻机一般不会超过450*450，常见的是45*270（250机）。
从应用对象上讲：
加工中心用于完成较大铣削量的工件的加工设备，大型的模具，硬度比较的材料，也适合普通模具的开粗；精雕机用于完成较小铣削量，小型模具的精加工，适合铜工、石墨等的加工；低端的雕刻机则偏向于木材、双色板、亚克力板等硬度不高的板材加工，高端的适合晶片、金属外壳等抛光打磨。
一般认为：加工中心、精雕机既可以做产品，也可以做模具，雕刻机只可以做产品。
适合材料：
有机玻璃、pvc板、abs板、kt板、木材、宝石、大理石、铝塑板、铁、铜、铝、塑料等各种材料进行表面加工及切割
性能指标：
工作平台尺寸：400mm×400mm
雕刻范围：400mm×400mm
z轴行程：180mm
进料高度：200mm
机体配置：铸铁
台面配置：铸铁台面
丝杆配置：20丝杆(台湾上银c3级研磨丝杆)
导轨配置：20方轨(台湾appa高精度sp级直线导轨)
定位精度：±0.015/300mm
主轴转速：0-24000(转/分)
x、y、z轴电机：国产高速步进电机
运动控制：高性能维宏控制系统
雕刻指令：g代码*、u00*、mmg*、nc
分辨率：0.0025/脉冲
刀具直径：3.175mm、4mm、6mm
主轴功率：800w恒功率水冷高速电机
运动方式：底盘动
五．心得体会
为期两周的机电设备拆装实习转眼就结束了，但是带给我的感受却永远的留在了我的心。总的来说，这次为期两周的实习活动是一次有趣的，且必给了我今后的学习工作上的重要的经验。在以后的时间里也恐怕不会再有这样的机会去让我们去体验这样的生活，也恐怕难有这样的幸运去体验身边的每一样东西到底是如何制造出来的了。
随着科学的迅猛发展，新技术的广泛应用，会有很多领域是我们未曾接触过的，只有敢于去尝试才能有所突破，有所创新。就像我们接触到的加工中心、车床，虽然它的危险性很大，但是要求每个同学都要去操作而且要加工出产品，这样就锻炼了大家敢于尝试的勇气。数控加工实习带给我们的，不全是我们所接触到的那些操作技能，也不仅仅是通过几项工种所要求我们锻炼的几种能力，更多的则需要我们每个人在实习结束后根据自己的情况去感悟，去反思，勤时自勉，有所收获，使这次实习达到了他的真正目的。我们知道，机电设备拆装实习”是一门实践性的技术基础课，是高等院校工科学生学习机械制造的基本工艺方法和技术，完成工程基本训练的重要必修课。它不仅可以让我们获得了机械制造的基础知识,了解了机械制造的一般操作,提高了自己的操作技能和动手能力,而且加强了理论联系实际的锻炼,提高了工程实践能力,培养了工程素质。
对我们来说,机电设备拆装实训是一次很好的学习、锻炼的机会,甚至是我们生活态度的教育的一次机会!在这次实训中，让我体会最深的是理论联系实际，实践是检验真理的唯一标准。理论知识固然重要，可是无实践的理论就是空谈。真正做到理论与实践的相结合，将理论真正用到实践中去，才能更好的将自己的才华展现出来。我以前总以为看书看的明白，也理解就得了，经过这次的实训，我现在终于明白，没有实践所学的东西就不属于你的。俗话说：尽信书则不如无书”我们要读好书，而不是读死书。任何理论和知识只有与实习相结合，才能发挥出其作用。而作为思想可塑性大的我们，不能单纯地依靠书本，还必须到实践中检验、锻炼、创新；去培养科学的精神，良好的品德，高尚的情操，文明的行为，健康的心理和解决问题的能力。
人工智能下的未来汽车
本届CESAsia涵盖前沿科技的各个领域，其中汽车行业未来的变革无疑是最受关注的焦点之一，无论是传统汽车制造商还是互联网企业，都展示了各自的自动驾驶技术，成为本届展会的一大看点。
人工智能的概念从去年开始火爆至今，其发展速度也是越来越快，不少行业已经在使用人工智能机器人代替人类有限劳动力，科技界也一直存在“人工智能将会取代人类”的言论。无论这是不是危言耸听又或者只是杞人忧天，人工智能在未来，势必会成为人类赖以生存的“水”和“空气”。随着人工智能的发展，智能驾驶与车联网逐渐成为汽车行业关注的热点。
宝马集团首次将BMWi未来概念座舱带到中国，为乘客打造一个数字化的私人移动生活空间概念。座舱里有来自瑞典的天然苔藓，经过处理后不仅起到装饰作用，还可以优化内室声学效果。取材于美国东海岸的实木书架，则带来视觉和触觉的独特感受。
宝马这个概念驾驶舱最抢镜的是BMWHoloActive触控系统，驾驶者可以通过一块横贯仪表台的超大显示屏幕，与车辆进行信息互动。
宝马官方介绍，这套HoloActive触控系统可在空中生成一个悬浮全彩显示屏，一部高灵敏度摄像头负责捕捉驾驶者在可显示范围内的手势动作，再利用超声波使操控者的手指感到类似触觉的轻微压力。在旁人看来，真正就是“隔空”操控。
宝马官方宣称，“有史以来首个无需物理接触实现控制的人际交互系统，同时保留了传统触屏的视觉和触觉”。
近期高调宣布转型人工智能公司的百度，此次高调展示了旗下自动驾驶开放平台“阿波罗”：百度将向汽车行业及自动驾驶领域的合作伙伴提供一个开放、完整、安全的软件平台，帮助他们结合车辆和硬件系统，快速搭建一套属于自己的自动驾驶系统。
奔驰了Fit&Healthy智能健康概念车，以梅赛德斯-迈巴赫S级轿车为基础，注入创新科技与理念，并借助传感器、可穿戴设备、Car-to-X智能云端交互系统等智能互联科技，旨在创造出令人心畅体舒的健康概念空间，并引领未来的健康出行与生活方式。
本田展示了最新的概念车载系统HondaHMIConnect，除了支持对自动驾驶外，这套系统还用上了触控板的交互逻辑，避免驾驶员点按屏幕过度分心。
现代FE氢燃料概念车，代表了现代汽车对于新能源的解决方案。它采用了第四代氢燃料电池技术，新的动力传动系统集成度很高。高压储氢罐经过优化，最大限度地减少了对于乘坐空间的侵蚀。
沃尔沃了“我的沃尔沃”微信小程序，支持微信解锁车门、控制闪灯以及共享位置。虽然功能暂时还不是很丰富，但是胜在操作方便而且目测服务费较低甚至零服务费。
上汽通用此次了别克新一代eConnect智能互联科技，将主要服务热荽拥背醯14项扩展到22项，并在国仁迪4GLTEWi-Fi网络连接服务，推出车联网B2B服务平台以及闭环的一站式车联保险服务，希望将前装产品的稳定安全与周到发挥到极致。
天津的新兴电动汽车制造商国能NEVS正式全新数字座舱概念车――InMotion，内部空间提供有三种模式，包括放松、社交和高级会议。用户可通过手机应用，实现对内部光照、内饰颜色、玻璃表层显示等控制。
德赛西威了国内首款基于用户使用场景设计的智能驾驶舱概念产品。智能驾驶舱能让用户轻松获得特定场景下的驾驶信息和娱乐内容，还能实时应用最新智能驾驶技术，如四路高清摄像头、77G毫米波雷达等。
本届CESAsia展会中各种汽车科技产品让人目不暇接，也是厂家对未来的一种愿景以及彰显实力的体现，智能驾驶与车联网的发展，改变了人们日常出行的习惯并带来更好的用户体验。另外一方面，人工智能技术的发展也在不断地改变我们生活中的衣食住行。
探索智慧生活
人工智能并不是某一项具体的技术，它是语音识别、语音合成、计算机视觉等很多中技术的统称，本次CESAsia期间就有很多消费电子产品植入这些技术，让人工智能在各个领域得到落地的应用。
本届展会海尔系统展示了优家生态、智慧社区、智能厨房、智能卧室和智能浴室等几大方面。在海尔优家的生态中，海尔提供了一整套的产品，从底层的芯片、模块到UHomeOS操作系统，再到涵盖卧室、浴室、客厅、安防、社区等几个场景的终端产品，如智能冰箱、智能灯、智能马桶、智能音箱、智能门锁、摄像头、网关等等，海尔欲建立一个智能家居“生态帝国”。据海尔数据显示，目前接入海尔生态系统的设备已超五千万台。
另一家老牌企业长虹主要有智能电视、冰箱、空调、窗帘、门锁、智能灯等十几个产品，自建软件平台和云平台，采用独立私有标准，将家电和服务都集成在电视屏幕上，目前可通过遥控器语音控制。长虹方面表示，目前智能家居市场还处于早期，谁先领先一步占领家庭，才会有更多的发展机会。
除了传统企业拥抱智能化外，传统硬件企业也纷纷加速自身产品的智能化转型。在这些传统硬件企业中有代表性的是萤石、丰唐物联和哈曼国际等几家公司。
萤石是海康威视的子公司，海康威视在国内安防领域位居前列。依托海康威视的优势，萤石在智能家居的布局主要集中在摄像头等安防产品和智能门锁领域。
哈曼国际是家老牌的音箱企业，也在进军智能家居，并为远场拾音提供技术解决方案。哈曼员工称，哈曼智能音箱只是一个样品，其更多的是提供远场拾音技术，目前哈曼的远场拾音可达到10米，而普通的音箱远场拾音大都在5-8米。
智能家居领域众多创业公司的涌入，也为本届CESAsia增添了丰富的色彩。
思澄智能本是一家医疗方面的公司，近几年切入智能家居领域，其产品主要基于柔性传感器，有智能床垫、智能枕头、智能T恤、智能手套等。因其医疗出身，所以切入角度更细分，以运动和康复为主。其床垫内置柔性传感器，用手抚摸并无突兀感，通过压力传感器可检测用户触压面、翻身情况等，并检测睡眠质量。
此外，思澄智能还有一款智能T恤，在胸前和心脏附近有一条柔性传感器，可在运动、跑步时监测用户的心率等信息，从而为用户提供一个更加健康的运动环境。
创业公司鹿客则是一家智能门锁公司，主要提供门锁、猫眼产品。智能门锁的主要功能大都是指纹识别、手机/密码开门、APP授权管理、异常报警等。
目前，大部分消费者已经从基础消费上升到品质消费的阶段，智慧生活俨然已成为未来发展趋势。早期智能家居以单品智能为主，用户对智慧生活的理念仍然停留在单品智能的被动服务上。
该工件结构复杂，尺寸精度高，各加工表面之间有严格的位置度和垂直度要求，毛坯有较大的加工余量，零件的工艺刚性差。为保证产品质量，笔者指导在校生利用所学专业技能进行公关，制定出工艺方案，解决了企业的
难题。
一、数控加工工艺的设计
1.分析图样，选用机床
（1）分析加工内容。由图样可知，需要加工的内容有四个方面：①109.5mm（Ra6.3μm）和110js6(Ra1.6μm)的外圆柱面、107×3mm外沟槽（Ra6.3μm）及120±0.05mm左端面(Ra1.6μm)；②100J7内孔（Ra1.6μm）和2×2.7mm内沟槽（Ra6.3μm）；③80H7内孔（Ra1.6μm）及其后端面（Ra6.3μm）；④60mm宽U形槽（Ra6.3μm）及前、后端面和上表面（Ra1.6μm）。其余免加工。
（2）选用数控机床。应考虑尽可能一次装夹完成所有加工内容，但该工件结构复杂，各加工内容分布在相互垂直的不同空间平面，需要工件转动分度定位多工位才能完成，确定选用具有数控回转工作台的国产XH754XI型卧式加工中心进行加工。
2.数控加工工艺设计
（1）确定装夹方案和选用夹具。
①装夹方案。工件的定位方式有平面定位、外圆柱面定位、内孔定位和一面两孔定位四种，具体根据定位基准的选择原则来确定。该异形支架在数控加工时要求快速精确定位，应采用精基准――工件的定位基准在数控加工前用普通机床预先加工好。精基准有“基准重合原则、基准统一原则、自为基准原则、互为基准原则和便于装夹原则”等五大选择原则。根据精基准五大选择原则的概念并结合该工件的技术要求，确定采用“基准重合原则”――直接选择设计基准作为数控加工时的定位基准，避免定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差，以保证各加工表面间的尺寸精度和位置精度。经分析零件图样得知，
109.5mm外圆为该零件的设计基准，但109.5mm外圆没有尺寸公差标注，尺寸精度低，直接作为精基准定位不准确，无法保证此工件的加工精度。经查装配图样发现110js6外圆为该零件的装配基准，而且110js6与109.5mm两个外圆应为同次装夹连续加工完成的，绝对同一轴线，借助与设计基准109.5mm有精确位置关系的装配基准110js6作为精基准――即工件采用外圆柱面定位方式，更能精确定位，保证零件加工精度和装配质量。
②夹具设计。夹具有通用夹具、组合夹具、成组夹具和专用夹具四种。其中专用夹具是针对某一零件的结构特点专门设计的夹具，具有刚度强、定位精准等优点，使用于批量生产、精度高的关键性精密零件。该异形支架结构复杂，对尺寸精度和位置精度的技术要求较高，又是一种批量生产，只有采用专用夹具对其精确定位安装夹紧才能保证产品质量。专用夹具主要由定位元件、夹紧装置、连接元件和夹具几个部分组成。其中定位元件是夹具的关键元件，对工件的精基准进行精确定位，保证工件的加工
精度。
该异形支架在数控加工时定位基准为110js6外圆柱面，工件的定位方式采用外圆柱面定位，其专用定位元件可采用定位套筒。根据公式0≤定位≤0.050mm，经学生查配合公差表数据，确定其定位装配尺寸设计为110H6／js6。夹具和工件安装夹紧示意图如图2。
（2）制定工艺过程。
①普通车削：粗、精车削精基准110js6外圆和40±0.15mm左端面及关联表面109.5mm外圆、mm槽。
②数控加工：加工其余各加工内容。
（3）数控加工方法。由于毛坯为铸件，各内孔铸有底孔，加工余量较大（单边5mm左右），根据加工精度和表面质量要求，各加工内容的加工方案如下：
100J7孔及mm内槽：粗镗半精镗孔两端倒角铣内槽精镗。
80H7内孔：粗镗半精镗孔端倒角精镗。
60U形槽：粗铣精铣。
60h8两端面：粗铣左面粗铣右面半精铣右面半精铣左面精铣左面精铣右面。
（4）数控加工顺序的安排。考虑到工件加工余量较大，刚性差，在粗加工和半精加工全部完成后再进行精加工。在精镗100J7孔之前切mm内槽及倒角，以防止精加工后孔内产生毛刺。
综合上述，数控加工顺序为：粗铣U形槽粗铣60h8两端面粗镗、半精镗80H7孔粗镗、半精镗100J7孔铣mm内沟槽再按顺序精加工。
用以上设计的专用夹具及工艺方案在数控机床上进行产品试加工，生产出来的产品经质量检验，达到图样技术要求。
二、该工艺方案加工效果
智能家具是在互联网的影响之下物联化体现。智能家具是使用现代通讯技术、数字信息处理技术，实时采集不同的信号，然后使用控制器对信号进行处理、上报到信息管理平台，最终对用户需求作出反应的家具。家具可以与家居环境中其他设备（如音视频设备、照明系统、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。[1]
2智能家具的构成
智能家具应当由控制系统、执行系统、传动系统、传感器、家具本体这五个部分组成。[2]控制系统：即由微处理器、存储器构成的微电子计算机。其任务是对所采集的数据进行数据处理和计算，并向各系统发出控制指令，指挥智能家具系统的运作，是智能家具的“大脑”。执行系统：智能家具的动力源，执行控制系统的指令做出相应的反应，是智能家具的末端元件。传动系统：用以改变智能家具的状态，如高度、角度等。运用传动装置可以使家具产生物理性动作。传感器：智能家具的信息采集工具，通过感知外界的物理条件或化学条件，并把信息传给控制系统。家具本体：即家具产品本身，是其他构件的载负平台。
3智能老年家具的设计原则
人性化：智能老年家具不仅要追求技术上的进步，并且要体现与老年人的关系。高科技与使用者需达到最佳的统一，使家具更易被老年人接受。信息共享：智能老年家具将可实现信息多设备传输，使所获信息不局限于单一家具，而是可以上传到云端，供多设备参考以及社区医疗使用。安全性：老年人因其自身体质的脆弱，故家具安全性十分重要。而智能家具需借助电路、机械构件、电器等危险设备，所以在设计时需充分考虑安全性与功能的协调性、互容性。易用性：老年人对新事物的接受程度不及年轻人，对智能家具的操作需要尽量易懂、易用。高科技材料：所用材料需结合现今的技术，实现自动控制调整，适应外界变化。环保性：结合当今的社会潮流，产品要在整个生命周期贯彻环保意识。环保需要人人参与、人人执行。
4云计算的概念
云技术是一个大型的且可扩展的相关能力的技术，通过互联网技术和以服务的形式提供给外部用户，可以进一步细分云计算和云服务。云计算集中在IT技术方面，通过虚拟化和自动化技术，以创造更多的计算资源，云服务是基于虚拟模型、信息技术、包括计算、存储和带宽，以服务的形式，通过互联网提供测试人员。云计算的重要性，是基于云服务本身和相关的软件和硬件产品制造。广泛接入网络、快速灵活、测量服务，按需服务和资源池是云计算的5种基本性质，云计算的三种服务模式包含软件即服务、平台即服务和基础设施即服务；公共云、专用云、混合云和社区云是其4种部署模型。[3]这部分主要介绍了两种基于云的数据处理技术：个性化数据挖掘技术和个性化数据推送技术。
5云技术的特点
（1）虚拟化：用户利用云计算可以在任何位置、使用各种终端获取应用服务。这种终端可以是一个笔记本电脑，移动电话，以及其他各类电子移动设备。用户可以利用终端通过网络来完成所需要的服务。（2）高可靠性：使用云计算比使用本地计算机可靠，因为云计算使用了计算节点同构可互换、数据多副本容错等措施，来保障服务的高可靠性。（3）普遍性：“云”不是为一个特定的应用，在云计算下可以组合出不断变化的新应用，不同的应用程序能在一个“云”中同时运行。（4）按需服务：“云”像一个巨大的资源池，按需购买，它的资源可以像自来水、电力和天然气定价。
6老年人智能家具设计分析
6.1桌案类老年家具
（1）智能调整系统：当老年人需要吃饭、读书时，智能化家具的桌面可以自动调整，包括桌面高度调整、角度调整、自动旋转等功能，可以确保老年人使用方便，防止老年人使用疲劳。（2）智能化照明系统：老年人对光的反应随年龄的增大变得缓慢，照明灯光过强或过弱都不利于眼睛健康。智能照明系统顾名思义是把照明功能嵌入到家具表面，对光强进行检测、报警、保证老年人光线适度，时长合适，防止眼睛疲劳。智能照明能够进行光强控制、定时控制、亮度梯度控制，也具备延迟熄灭，定时亮灭等控制功能。
6.2坐卧类老年家具
6.2.1座椅、沙发
（1）智能调节系统：功能角度调整：座斜度（座面与水平面的角度）自动调节、背斜角（靠背和水平面角）自动调整、头部角度调整、坐面旋转、为老年人提供合理的位置，并通过调整保证经常改变姿势；高度调整功能：坐高（椅子、凳子、沙发）自动调节，靠背高（肩部，腰部、颈部三个要点）自动调整，扶手高度自动调整。（2）智能按摩系统：座面、靠背面、脚部、腿部、颈部等都可以配备按摩功能，帮助老年人健康按摩。（3）智能识别系统：带有识别系统的“智能沙发”可以识别坐在沙发上的人，甚至根据程序自动唤醒躺在特定位置的老年人。智能轮椅利用导航系统，使用传感器和激光连续搜索周围的障碍，通过一个计算机分析选择在人群中的行径路线。此举可以实现在人群中的自由穿梭。
6.2.2床类老年家具
（1）智能控制系统：控制、调节家具角度和高度，满足不同老人的身体需求。智能调节功能在老年人床类家具中多用于医疗、康复等方面。（2）智能照明系统：床头的照明系统可以从照度、曝光时间、曝光方法进行调整。（3）智能温度控制系统：控温系统可以实现床类的温度控制，确保老人有一个温暖舒适的休息环境。（4）智能提示系统：提醒老年人何时可以醒来，何时睡觉，能够帮助养成健康、规律的好习惯。（5）智能化材料：智能化的材料有益于老年的健康。例如：老年人使用智能材料制作的床垫、枕头，可以改善他们的睡眠质量。
7结束语
1线圈压模的加工工艺分析
压模的理论形状（如图1）。底部是支撑部分，线圈的压模部分焊接在支撑上面，截面部分是“L”形状，其中立面部分较高，在100~120mm之间变化，立面和平面之间是空间的直角关系。对于此种类型工件，其压模型面是空间变化的曲面，按技术要求应采用五轴联动数控机床进行加工，由于缺少五轴联动的数控机床设备，决定采用四轴联动的机床进行加工。
2数控加工方法的研究
2.1粗加工的数控加工方法压模是整体“S”形锻料，采用整体去量加工的工艺方案。粗加工的目的是快速去除多余材料，在这里采用高速加工的数控加工策略。高速加工技术符合所罗门原理，即每一种被加工材料都有一个临界切削速度，在切削速度达到临界速度之前，切削温度和刀具磨损随着切削速度增大而增大，而当切削速度达到普通切削速度的5~6倍时，切削刃口的温度开始随着切削速度的增大而降低，刀具磨损随切削速度增大而减小［1］。到目前为止，理论上对高速切削加工没有形成一致的概念。一般可以用两个指标来衡量：1）高转速，主轴转速在1200r/min；2）快进给量，每分钟几米甚至几十米。加工时采用PowerMill软件进行数控编程，使用三维模型区域清除策略（如图2），通过小切削深度和大进给量来实现高速加工，同时采用轮廓光顺和刀路连接光顺，消除突变和急拐现象，设定主轴转速1500r/min，切削进给率1000mm/min，下切进给率300mm/min，掠过进给率3000mm/min，加工完成所用时间是1h48min26s，而没有径向高速加工的时间是2h20min54s。在提高效率的同时保证了刀具安全（不发生碰撞和研刀，提高刀具寿命）。
2.2半精加工、精加工的数控编程方法研究在半精加工、精加工中，采用参数偏置精加工的策略，使用参考线来进行控制刀位轨迹，计算出最优化的轨迹，刀路轨迹光顺且切削点分布均匀，有效提高了表面质量。在实际加工中，针对某一加工区域需要连续生成多个加工策略项，而后通过刀具路径列表，对此多个加工策略进行合并，并进行刀路重排，就可以得到顺序一致，光顺连续点分布均匀的刀路（如图3）。这样编辑的刀路安全可靠，优化处理效果好，可以提高表面质量和加工效率。
3数控加工的仿真和模拟
数控加工编程的校验分为仿真和模拟两个部分。其中仿真功能只是对刀路、刀具进行过切和碰撞性检查，在数控编程软件内部进行，检查刀具路径的碰撞或过切，就可以计算出碰撞的深度，进行调节刀具；计算过切区域，进行分割刀具路径，在碰撞和过切检查完毕，可以确定刀路是安全的。数控模拟需要先确定工件的安装方式和使用的数控机床。由于多轴加工编程复杂、难度大。因为多轴加工不同与三轴，它除了三个直线运动外，还有旋转运动参与，其所形成的合成运动的空间轨迹非常复杂和抽象，一般难以想象和理解［2］。所以三轴以上的运动，要通过机床模拟，避免干涉、碰撞。单策略刀路采用四轴联动数控机床，使用立式的装夹方式（如图4）。确定装夹方式后，进行后置处理，产生数控机床的加工代码文件，通过机床结构件进行运动模拟，检查刀具与机床、工件的相互位置，避免发生碰撞（如图5）。此时已经脱离了数控编程软件的环境进行数控机床的模拟，而是直接用机床代码文件驱动机床运动部件，达到与实际数控机床完全一样的运动情况，在运动中进行各种干涉、碰撞检查和计算。
4结论
[关键词]多媒体，数控加工，素材建设。
中图分类号：TP393.08文献标识码：A文章编号：1009-914X（2016）01-0249-01
工程训练中心是我国高等学校在金工实习传统训练项目的基础上，经过扩充先进制造技术训练项目后，系统、完善而建立的适应现代大学工程实践能力培养目的的实践基地。不同的学校根据学校培养目标及特点，在上述训练项目的基础上，形成了各具特色的工程训练基地。在现代工程教育中，工程训练以学生为主体，以社会需要为培养目标，集本科理论、技师技能、工程师能力为一身的培养体系。工程教育要以培养具有工程意识、创新意识、能力高素质人才为目标，建立和提高工科学生的工程意识、工程实践能力和工程素质为主要能力要求[1，2]，加强理论教学和合理安排实践环节，以此适应未来工业发展需求。
作为工程训练的一部分，数控加工训练教学面向的对象是工科全日制的在校大学生，按专业不同分为机类的、近机类的、电类的。一般实训时间相对较短，为1-3天左右。多数学校由于数控设备昂贵、经费有限，所配置的机床种类、数量有限，很难保证学生训练的人机比，从而影响效果。学生在工程实践训练课程之前，尚未接触过机床，非机械专业的学生机械加工和制造的基础薄弱。即便对于机械类专业学生，即使其具有一些机械原理和工艺方面的知识，但也没有与实践相结合，一知半解。在上述软硬件条件及学生基本情况下，如何在有限的课时内，使学生尽可能多的掌握数控加工工艺知识，培养学生的工程实践能力，就需要我们从教学组织、教学资源上做更多的工作。因此，我们在实践教学中，引入数控加工仿真软件、利用多媒体手段，建设丰富的多媒体素材，提高教育效果和教学水平，使资源配置最大化，使学生有更多的可能进行机床的实践操作训练，从而大大提升实践教学质量。
一、多媒体技术与数控仿真软件
多媒体技术是用计算机交互式地处理图像、文本、图形、音频、动画、视频等信息。它使传统教育在教育思想观念、教学方式方法等方面发生了重大变革。在教学中，通过引进投影机、录像机等多种教学媒体设备，将多媒体手段与传统教育手段相结合，以有效传达教学信息，达到教学目标。多媒体技术的多样性能将原本枯燥无趣的数据和学习内容用动态多维的方式加以表示，能够提高学生的学习主观能动性。比较常用的多媒体创作工具有PowerPoint、Flash、3DMAX、VisualBasic、VisualC++、PhotoShop、Authorware、Director、MultimediaToolBook等。
数控仿真软件也是有效的多媒体教学手段之一，是很好的实体加工模拟软件。其以实际机床模型为原型，按照机床的面板及系统进行真实的操作模拟，一方面可以使学生掌握机床的模拟操作，规范操作规程；另一方面，利用数控加工仿真软件进行程序的模拟操作，以检查程序的正误。然后到机床上试切并加工，这样可以有效地避免撞刀等事故，从而纠正可能发生的编程错误。利用数控加工仿真软件可以有效解决设备不足对实践教学的影响，使每个学生都能掌握数控加工的基本工艺知识，同时利用相应的传输系统或者媒介，可以将程序直接传输到机床上进行加工，从而大大提高机床利用率，充分保证学生的工程实践训练效果。常见的数控加工仿真软件有宇龙数控仿真系统、斯沃数控仿真系统软件、北京斐克的Vnuc数控加工仿真软件等。
二、多媒体素材库的建设原则
多媒体资源按使用目的不同，一般分为两种模式：一种是教师课上用作讲解工具通常称为讲解演示型或称为助教型），另一种是给学生作为自学的工具（通常称为练习型或助学型）。虽然以上两种模式在教学中各有侧重，但都是辅教学手段，需要遵循以下几条原则：教学性原则、技术性原则、科学性原则、艺术性原则[3]。
三、多媒体素材库建设内容
多媒体教学课件的开发模式首先依据教学理论来知道进行教学设计，主要包括教学情景的设计，教学目标的确定，教学内容知识点的建立巩固和练习等。注意实时交互性、协作学习方式、个性化自主学习、软件开放性等[4]。
分析数控加工工程训练内容，将其分为基本理论知识与实践操作能力训练两大部分。具体分解见图1。其中，基本理论知识部分主要包括数控加工的发展历史、基本概念、工作组成原理、基本编程指令、加工工艺范围、刀具、工艺路线、夹具及量具的使用、以及典型零件的工艺分析与编程等。其中，偏理论部分，如基本概念、编程指令、工艺路线等，可以采用PPT的课件形式，部分复杂循环指令可以做成动画的形式，有助于学生理解。数控机床的刀具是其很重要的组成部分，“工欲善其事，必先利其器”，只有充分了解各种不同类型的刀具及其使用范围才能更好的编排好加工工艺、设计好产品。但由于数控刀具相对较贵，所以在实际机床上只配备几种常用的车刀柄及刀片实物，另辅以图片及刀具手册的形式供给学生了解和掌握。
数控加工仿真软件模拟部分以及机床的实际操作中，涉及到机床的基本操作、零件装夹及机床找正、零件加工等内容，以视频方式来表达更生动。结合学生使用软件时经常出现的问题，以文字结合图片形式给出解决方案。
数控机床基本加工工艺范围及简单零件的加工演示，如外圆面、锥面、球面、端面、螺纹（含变螺距螺纹）、切槽与工件的切断加工等，也以较短的小动画形式。复杂零件或实际的工程产品常涉及到多刀具、多工步、多工序流程，在有限的时间内很难让学生理解和掌握，但对于学生建立整体工程概念是很必要的，对这一部分则以虚拟仿真的动画视频和实际机床操作的视频相结合。上述素材部分供给教师助教演示，部分供学生自学以扩大视野、扩展知识面。
四、结论
多媒体素材库的建设对于工程训练数控加工实践教学有重要的作用，一方面可以作为教师的授课内容，激发学生学习兴趣，使枯燥的习生内容变得生动形象，另一方面作为学生助学素材，可以补充理论教学、实践操作中无法展示的工程内容，扩大知识面，合理优化教学过程，取得良好的实训效果。
参考文献：
[1]马鹏举，王亮，胡殿明.基础工程训练课程体系的建设与实践[J].实验技术与管理，2009（4）：100-105.
[2]朱瑞富，孙康宁，贺业建.综合性大学工程训练中心发展模式设计与实践[J].实验室研究与探索，2011，30（4）：86-99.
金工实习报告实习之前，我对金工实习的认识只局限于它是个非常讲究手工操作的科目，然而现在，我对金工实习有了更深一步的了解。实习之前，我对金工实习充满了好奇，也充满了期待。终于，我们来到了此次实习基地--华南理工大学工业培训中心。我们的第一节课是工业生产安全教育，这节课后我们内心的兴奋消失得无影无踪，而心里却是一丝丝的恐惧与紧张。可是经过了七天货真价实的金工实习以后，我们释然：其实金工实习也不是我们想象中那么危险的。
这几天的实习虽然没有特别累人的工种，但是我们还是接触到了像刨工、钳工、车工、铣工这些古老的工种。我们虽然由于工作缘故弄得满身臭汗，但是当完成一件零件的时候，内心的激动是无法言喻的，看着自己亲手完成的小工件，好像所有付出都是值得的。看着自己完成的小零件，虽然不达到标准，也没有那么精细复杂，只是简单的长方体、圆柱体而已，但是我还是会珍藏他们的，因为它们代表的是我学习的一个过程，我的一段成长历程，还有那一段美好而难忘的回忆。
刨工（2月21日）
刨工是我们实习安排中的第一个工作。小时候接触过做木工用的木刨，但是现在所用到的是机械刨工，而且对象是一块铁块，这让我产生了兴趣。看过资料以后，我们围起来看老师讲解和演示操作，原来这项工作虽然有了机械的帮助，也不是一件很轻松的事情。首先，一组三人合作操作牛头刨床完成一件作品，老师所给的毛坯很粗糙，但是作品的要求是48mm×28mm×13mm规格的长方体铁块。
看完老师的操作，我们已经跃跃欲试了，放置垫铁，把毛坯放上去，接着用扳手把毛坯加紧。下一步就是对刀，对刀这工作并不是一件容易的事情，别看老师操作起来那么得娴熟，但是这刀到了我们的手里，却要谨慎处理。一番下来，也需要不少时间。但是对刀成功以后，只要调好下降的长度、速度，开动机器，刀就会自动刨削毛坯。也许是觉得时间很充裕，而我们又想把这工作做得完美，所以我们慢慢来，丝毫不敢马虎。当别人都在刨第三面的时候，我们还在为第二面精加工，说起精加工，这道工序可不能像粗加工那么马虎，我们都把刀口下调的距离准确得调整好，力求把每一面都做平整。然而，由于我们的进度过慢，所以我们都没来得及加工第四面，老师就要求上交我们的作品了，我们只得把第四面粗粗地刨一遍就上交了。我们几乎一天都是站着操作，所以觉得很累。在这次工作中，我们收获了粗加工和精加工这两个概念，也懂得机械刨工的操作。我反思了一下，就是与同伴的合作还不够好，同时我们的时间观念也不够，在接下来的实习中需要得到提高。
数控铣工（2月22日）
经历了第一天刨工的工作以后，我们对实习中出现事故的恐惧减弱了许多，而对剩下几天的实习充满了期待。我们第二天的工作安排是数控铣工，老师先让我们呆在电脑室里面学习名为POWERMILL的软件，这款软件和我们之前学习过的CAD画图软件很相像，再加上老师的一番教导，不用多久，我们也终于会自己在电脑上模拟出数控铣工的运行过程。当老师在一台大型的机器面前教我们使用这庞然大物的时候，我们也知道我们所学习的软件的用处，原来我们所学的软件所生成的程序就是这机器运行的主要指令。当老师给我们做演示的时候，我懂了我们前面的工作的原因，原来这大型机器是用已经编辑好的程序对毛坯进行加工，随着塑料屑飞溅，成品也逐渐露出他的面目，十多分钟过去后，圆柱形铣刀终于停止了工作，原来平整的塑料块上出现了一朵花。下午时候，老师给我们的任务是根据我们早上学习到的操作技术，自己在电脑上完成一道作业，并且需要在电脑上模拟出来。由于有了前面的学习，我们很快就把作业给做好了。这次数控铣工实习操作的收获挺大的，不仅见识了数控铣工，而且还学会了POWERMILL软件的操作，而且指导老师也非常好人，当我们提出我们不理解的地方，他还耐心地给我们讲解。
数控电火花线切割（2月23日）
我在老师给我们讲课的时候我对线切割是没有概念的，当老师给我们操作的时候我才恍然大悟，莲山原来这就是线切割啊！给我们上课的老师很严格，当我们都在认真听课的时候，他突然一吼，把某个在开小差的同学叫起来了，当时是把我们震住了。其实我们学习的数控电火花线切割和数控铣工的操作也差不多，而且在电脑设计上面也是大同小异的，虽然用得软件不是一样。老师跟我们说，拿到毛坯的时候，不可以急着去操作，而是应该认真去测量毛坯，这就给我们未来几天的操作提出了要求。跟着老师学习新的技术，再加上之前有了功底，所以当老师要求每个人独立利用电脑软件设计一个专属于自己的图案时候，我们都非常熟练地操作电脑。我们设计的图案要求既有圆又有直线，同时只能是外切，而且最长边不可以超出25mm，线切割路径不可以超出200mm，得到了要求，我们就要费尽心思去思考如何设计出独具个人特色的图案。经过一番周折以后，我的图案也在电脑上成型了，不过老师也指导了我图案上错误的地方。下午，老师花费了不少时间给我们讲了线切割的流程，终于机床的使用权交给了我们。也许是这机床的工作效率不高，而且只有一台可以工作的机床，同时我们同学设计的图案复杂，所以我的图案没有在现实中出现。但是我观察到随着火花四周洒溅，管子里面也会喷出冷却液来冷却高温过后的材料，这种现象很值得留意。
车工（2月24日）
在四大传统工艺中，车工对手工操作能力要求是挺高的。通过老师的讲解,我们了解到车床的构造，还有认识到车床上各个手柄的作用。当我们对车床有了一定的认识以后，老师给我们演示了如何操作车床对零件进行对刀，然后削割。我们这次的工作任务是把一圆柱体削割成一个半径为48mm的大轮和一个半径为25mm的小轮，而且圆柱体两端都需要磨平。其实这操作和第一天的刨床差不多的，装配好毛坯，对刀，调整好下降的距离，开动机器，拉下自动工作杆，机器就自动工作了。也许我在用扳手拧的时候拧得太紧了，所以当我同伴使劲想把它松开的时候，由于用力过大，把手给碰伤了，还不断地流血。当时我就叫他去包扎一下，可是他拒绝了，始终坚持在岗位上。在加工零件的过程中，最重要的是要做到准确，所以我们把零件削割几次过后就测量一次，所以我们的双手都沾满了油污。时间不等人，下班的时间到了，而我们只完成了一端，另一端还没有完成精加工，但是我们都已经尽力了的。
铣工（2月25日）
说起铣工，我觉得这是我在实习期间做得最累但是也是最快乐的工种了，也是我一直都不能忘记的工种，因为在这个工种里面，我们付出了汗水，同时我们也收获了快乐。给我们上课的老师先让我们看着资料认识一下机床的构造，接着老师给我们讲了铣床的外部结构、使用方法还有注意事项，同时她还给我们作了示范。我们的作业要求是用圆柱形铁棒做成一个底为正方形的长方体，正方形边是17.5mm。终于，轮到我们捋起衣袖工作，由于同伴的昨天的受伤，所以重任就落在我的肩上了。首先，我们要把工作台清理干净，因为不干净的工作台会对工件的完成度造成误差，接着我们利用额外的铁块把我们的圆形铁棒固定好，用一张小纸片沾湿放在圆形铁棒上，然后开动卧式机床的削刀，一边摇摇杆一边关注小纸片，小纸片飞出来代表对刀完成了。接下来的工作也简单明朗了，因为速度、下降高度都已经设置好了，所以开动机器让其运作就可以了。粗加工以后，我们对完成的工件进行测量，一番计算后，调整下降高度，进行我们最后的精加工。我们两个配合得非常好，无论在速度还是加工的操作上，我想我们可以媲美其他小组了。由于我们把速度调到22.4，所以当我们把最后一面加工完毕的时候，已经是接近下班的时间了。作品上交以后，老师还要对其进行测量并且给出成绩，看着前面几组都给出了A的成绩，我们两人内心都很紧张，当老师把我们的作品测量完毕以后，说了一句：“这个最好！”然后给了我们A+的成绩。那时候我们欣喜若狂，激动不已。辛苦了一整天，得到了肯定，那种成就感是不言而喻的。
数控车工（2月26日）
第六天的主要工作不在于劳力，而在于脑力，在车间工作，并不只是光靠蛮劲就可以的了，同时还需要脑力。为了减少成本，提高效益，现在很多大型的工厂车间都已经机械化了，把编辑好的程序输入数控车床，车床得到G代码指令就可以自动完成工作，这样子不仅提高了效率还降低了成本，使得效益效率双赢，我还在数控铣工和数控电火花线切割有着这样的体会。老师给我讲述了各种数字字母代码所代表的意思，还有编程所需要的步骤，可是经过老师的讲述，我对一些编码很懵懂，所以只能够自己看书摸索了。花费了半个下午的时间，终于把自己的程序给编辑好了，然后在机床上操作，也没有警告和错误，所以算是大功告成了。在工业方面，随着科技的发展与进步，许多需要人力的工种都会被机器所取代所以要跟得上发展，就得在技术方面下功夫。
钳工（2月27日）
关键词:数控机床故障诊断
中图分类号:TG519文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)07(b)-0119-01
1数控机床的概念
数控机床是一种利用信息处理技术进行自动加工控制的金属切削机床,为了延长元器件的寿命和零部件的磨损周期,预防各种故障,同时掌握数控基础在其它行业的运用。
2数控机床的特点
(1)具有高度柔性。
在数控机床上加工零件,主要取决于加工程序。直接影响到零件的加工精度；而且功率大小、回转速度影响到加工的效率；其同步运行、自动变速及定向准停等要求,影响到机床的自动化程度。
(2)加工精度高。
数控机床的加工精度一般可达到0.005mm～0.1mm,是按数字信号形式控制的,数控装置每输出一个脉冲信号,则机床移动部件移动一个脉冲当量,而且机床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿,因此,数控机床定位精度比较高。
(3)可靠加工同一批零件,齿轮传动等机构外,数控机床已在原普通机床传动链的基础上,作了大幅度的简化。
(4)在执行过程中,其驱动、检测等机构同时将有关信息反馈给数控装置,以便经处理后发出新的执行命令,而且减少了半成品的工序间周转时间,提高了生产效率。
(5)改善劳动条件。
数控机床操作者主要是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测,数控机床一般带有固定刀位的自动转位刀架,零件的检验等工作,劳动趋于智力型工作,另外,工作环境清洁,安全。
(6)利于生产管理现代化。
3数控机床故障维修的意义及特点
数控机床及时地诊断和维修可以确保系统安全运行,保证企业的经济效益。作为一种机、电、液、气、光高度一体化的产物,其维修侧重于电子、机械、液、气及光学的交叉点上,因而对维修的人才提出了更高的要求。
4数控系统故障诊断方法
4.1诊断步骤和要求
(1)故障诊断及判断、故障定位；(2)故障诊断要求:①故障检测方法简便有效。②使用的诊断仪器少而实用。③故障诊断的所需的时间尽可能短。
4.2常用故障诊断方法
(1)直观法:(望闻问切)问—机床的故障现象、加工状况等；看—CRT报警信息、报警指示灯、元器件烟熏烧焦、电容器变形、开裂、保护器脱扣、触点火花等；听—异常声响；闻—电气元件焦糊味及其它异味；摸—发热、振动、接触不良等。
(2)CNC系统的自诊断功能:开机自诊断程序通电后执行对CPU、存储器、总线和模块及功能板、CRT、软盘等设备进行功能测试,确定主要硬件能正常工作。运行中的故障在CRT上报警信息,确定故障原因及排除方法。
(3)数据和状态检查:CNC系统的自诊断不但能在CRT上显示故障报警信息,而且还能以多页“诊断地址”和“诊断数据”的形式提供机床参数和状态信息；接口诊断功能可将所有开关量信号的状态显示在CRT上,“1”表示通,“0”表示断。利用状态显示可以检查数控系统是否将信号输出到机床侧,机床侧的开关信号是否已输入到系统,从而确定故障是在机床侧还是在系统侧；数控机床的参数是经一系列的试验和调整而获得的重要参数,是机床正常运行的保证,包括有增益、加速度、轮廓监控及各种补偿值等。
(4)报警指示灯显示故障除CRT软报警外,还有许多“硬件”报警指示灯,分布在电源、主轴驱动、伺服驱动I/O装置上,由此可判断故障的原因。
(5)备板置换法(替换法):用同功能的备用板替换被怀疑有故障的模版,或者将功能相同的模版或单元相互交换,观察故障的转移情况,就能快速判断故障的部位。敲击法:数控系统是由各种电路板组成,电路板上、接插件等处有虚焊或接口槽接触不良都会引起故障。可用绝缘物轻轻敲打疑点处,敲击处很可能就是故障部位。
(6)升温法:设备运行较长时间或环境温度较高时,机床就会出现故障,可用电吹风、红外灯照射可疑的元件或组件,确定故障点。
(7)功能程序测试法:当数控机床加工造成废品而无法确定是编程、操作不当还是数控系统故障时,或是闲置时间较长的数控机床重新投入使用时。将G、M、S、T、F功能的全部指令编写一个试验程序并运行在这台机床,可快速判断哪个功能不良或丧失。
(8)隔离法:隔离法是将某些控制回路断开,从而达到缩小查找故障区域的目的。
(9)测量比较法:为了检测方便,在模板或单元上设有检测端子,用万用表、示波器等仪器对这些端子的电平或波形进行测试,将测试值与正常值进行比较,可以分析和判断故障的原因及故障的部位。工件尺寸检测装置又分为机内尺寸检测装置和机外尺寸检测装置两种。工件尺寸检测装置仅在少量的高档数控机床上配用。
5结语
随着数控技术的飞速发展,数控设备已大量使用。在数控机床维修中推广应用新技术、新工艺、新材料,做好数控的技术改造和局部改装设计管理工作,搞好数控机床维修用工、检、量具的管理,搞好数控设备维修的质量管理等工作。数控柜、操作面板及显示监控器是数控机床特有的部件。即使对于机械部件,数控机床和普通机床也是具有很大的区别的。从而保障企业生产的顺利运行。
参考文献
[1]郑小年,杨克冲.数控机床故障诊断与维修[M].武汉:华中科技大学出版社.
【关键词】异构机床；串行通信；硬件
随着计算机技术、通信技术和CIMS技术的不断发展，DNC的内涵和功能不断扩大，与以前的DNC相比有很大的区别，它着眼于车间的信息集成，针对车间的生产计划，技术准备，加工操作等基本作业进行集中监控和分散控制，把生产任务通过局域网分配给各个加工单元，并使之信息相互交换，因此，在数控加工网络化系统中，不仅仅要考虑设备层异构数控加工设备的集成，还要考虑DNC整个系统内的数据传输，现针对公共实训基地进行异构机床串行通信设计与实现。
一、异构数控系统的集成方案
DNC主机与数控机床之间的通讯连接是DNC系统的关键技术之一。由于不同的数控设备的通讯接口差别较大，数控协议的种类也较多，要想形成数控加工的网络化制造，必须将这些异构数控系统集成起来。为了实现异构数控系统集成化管理，数控系统制造商们己在积极地寻找解决通讯协议标准化问题的途径。在数控通讯协议标准化之前，数控加工车间只能依靠研制专门的DNC装置来解决数控机床的集成控制和管理问题，诸如FANUC和Siemens等异构系统的通讯[1]。DNC装置初始阶段的研究重点是开发智能硬件设备，接口标准主要依靠智能硬件装置实现异构系统的通讯协议的转换。目前，数控通讯协议转换的实现逐渐从智能硬件技术向“软插件”技术转移。“九五”期间，我国“863”高科技计划己经立项研制这种DNC软插件系统，这对数控设备的集成管理具有重大意义。
二、串行通信
（一）串行通信基本概念
串行通信是数据在单条一位宽的传输线上，一比特接一比特地按顺序传送的方式，为了保证数据传送的正确和一致，接收和发送双方对数据的传送应确定一致的且相互遵守的约定，它包括数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、错误校验方式及控制字符定义等，即通信协议（protocol）[2]。
串行通信的特点如下：
1.节省传输线，这是显而易见的。尤其是在远程通信时，此特点尤为重要。这也是串行通信的主要优点。
2.数据传送效率低。与并行通信比，这也这是显而易见的，如图1，这也是串行通信的主要缺点。
由此可见，串行通信适合于远距离传送，可以从几米到数千公里。对于长距离、低速率的通信，串行通信往往是唯一的选择。
串行通信根据其信息传输格式不同可分为异步通信和同步通信。异步通信结构简单，但速度不快。同步通信传送率高，但接口结构复杂，一般在传送大量数据时使用。异步串行通信在数控机床上应用比较广泛，现在主要的接口标准有RS-232C和RS-422/RS-485。串行通信中，数据通常是在两个站之间进行传送，
按照数据流的方向可分成三种基本的传送模式：全双工、半双工和单工。
在串行数据传输中，如果传送的数据可以被接收端立即处理，就不需要流控制，但是如果通信两端的操作存在速度上的差异，就必须有流控制。流控制有数据缓冲和数据流开关控制两类，后者又可以进一步分为RTS/CTS，XON/XOFF和协议传送等。
（二）串行通信的接口标准
1.RS-232C接口标准[3]
RS-232C标准（协议）是美国EIA（Elect-ronicIndustryAsscciation）与BELL等公司一起开发的的通信协议，在异步串行通信中应用最广泛的标准总线，其全称是EIA-RS-232C，其中RS是RecommendedStandar的缩写，代表推赠标准，232是标识符，c代表最近一次的修改。它最初是为远程通信连接数据终端设备DTE（DataTerminalEquipment）与数据电路端接设备DCE（DataCircuit-teminatingEquipment）而制订的，但目前以广泛用于计算机与终端或外设之间的近端连接。图2即为计算机主板上的两个RS-232通信端口图片。
（1）RS-232C引脚定义
RS-232C标准并未定义连接器的物理特性，常用的有DB-25和DB-9类型的连接器，其引脚的定义也各不相同。PC和XT机采用DB-25型连接器，AT机采用DB-9型连接器。引脚定义见表1。
（2）RS-232C电气特性
EIA-RS-232C对电器特性、逻辑电平和各种型号线功能都作了明确规定。在RS-232C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑”1”-5～-15V；逻辑”0”：+5～+15V。噪声容限为2V。即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑”0”，高到一3V的信号作为逻辑”1”。
（3）接口的物理结构
RS232-C接口连接器一般使用型号为DB-25的25芯插头座，通常插头在DCE端，插座在DTE端。一些设备与PC机连接的RS-32-C接口，因为不使用对方的传送控制信号，只需二条接口线，即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。所以采用DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。
（4）RS-232的通信距离及速度
RS-232规定最大的负载电容为2500pF，这个电容限制了传输距离和传输速率，由于RS-232C的发送器和接收器之间具有公共信号地（GND），属于非平衡电压型传输电路，不使用差分型号传输，因此不具有抗共模干扰的能力。在不使用调制解调器（MODEM）时，RS-232能够可靠进行数据传输的最大通信距离为15米，对于远程通信，必须通过调制解调器进行远程通信连接。
标准串口能够提供的传输速度主要有：1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps、38400bps等，在工业控制场合，9600bps是最常见的传输速度，在传输距离较近时，使用最高传输速度也是可以的。传输距离与传输速度的关系成反比，适当的降低传输速度，可以延长RS-232的传输距离，提高通信的稳定性。
2.RS-422与RS-485接口标准
为了弥补RS-232通信距离短、速率低的缺点，EIA又推出了RS-422。RS-422的数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将传输速率提高到了10Mbit/s，传输距离延长到4000英尺，并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。即一个主设备（Master），其余为从设备（Salve），从设备之间不能通信，所以RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A标准。
为了扩展应用的范围，EIA在RS-422的基础上又定制了RS-485标准，它与RS-422兼容。RS-485也采用平衡传输方式，增加了多点、双向通信功能，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围。RS-485标准抗干扰能力强，传输速率高，传送距离远。采用双绞线，不用Modem的情况下，当传输速率为100Kbps时，可传送的距离为1.2Km，当速率降到9600Kbps时，则传送距离可达15Km。它允许的最大速率可达10Mbps。RS-422和RS-485参数对比见表1。
三、硬件布局方案
（一）系统硬件布局
公共实训基地的主要学习范围分布在一楼和二楼。一楼主要是数控车间，供学生生产实践用；二楼主要是机房，是对学生进行数控知识的教学用地。其中，一楼分布着多种类型的数控机床，如FANUC，SIEMENS，Heidenhain，MAZAK等，其局域网体系的硬件布局如图3。
一楼的信息中心是整个系统的核心，控制着整个生产活动。数控车间通过无线网络将机床网络化。二楼的机房的PC机的操作系统是WindowsXP，在其基础上装有CAD/CAM系统，学生可以在机房内，学习数控的知识，在软件上实现加工仿真，并可将NC代码通过DNC系统传输到指定机床，实现实践与理论的结合，获得最佳的学习效果。
（二）硬件概况
整个硬件布局中，用到的硬件主要有PC机，（IBM）塔式服务器，网络交换机，工业级无线接入器，工业级交换发射机，智能PC终端等。下面我主要介绍下（IBM）塔式服务器，工业级无线接入器，工业级交换发射机，智能PC终端的详细参数。
（1）工业级无线接入器（如图4）
网络标准IEEE802.11g、802.11b
数据传输率54、48、36、24、18、12、11、9、6、5.5、2、1Mbps
有效工作距离室内：200米以上、室外：800米以上
频率范围2.4GHz-2.4835GHz
灵敏度错包率PER
调制方式优于QPSK、16-QAM、64-QAM
天线外置可拆卸、增益2dBi
（2）工业级交换发射机（如图5）
网络标准IEEE802.11g、IEEE802.11b、IEEE802.3、IEEE802.3u
频率范围2.4GHz以上
有效发射距离1000米以上
传输协议PCC
支持WPA安全性、64/128位
接口类型RJ-45
（3）（IBM）塔式服务器（如图6）
机架式结构处理器类型：IntelXeonE5440以上
标称主频（MHz）：2830以上；
Harpertown（四核心）
内存类型ECCDDR2667ChipkillFB-DIMM
标准内存2G以上
（4）智能PC终端（NC601型）
开关稳压电源（兵装5V1A+7.5V2A）
内嵌CAXA专用通讯软件
以上硬件应能和所投软件系统无缝集成，符合国家标准。
（三）联网接口的协议转换模块
由于以太网络比RS232线路的稳定性高得多，利用一个设备将机床的RS232串口通信转化成以太网络，接入企业局域网，就可以实现真正意义的“机床网络”。
网络DNC的实现方法：在每台数控机床里放置一台微缩型计算机，这台微缩计算机称为：智能终端。它内部具有独立的CPU、内存和嵌入式OS以及完整TCP/IP协议栈，可以将RS232串口数据转换成TCP/IP、ARP、PPP、TELNET、UDP等协议平台上的10/100M以太数据。智能终端外部具有两个接口：以太网络的RJ45（10/100M）接口和RS232接口。它不但具有独立的IP地址，同时具有RS232功能。它能够按照一定的协议和数控机床进行串口通信，也可以通过以太网络协议与企业局域网络上的服务器进行数据交换。智能终端一般放置在机床内部，可以将RS232线路缩到最短，高传输稳定性。并且，通过智能终端，企业的服务器避免了和数控机床的RS232接口直接通信，在智能终端内部封装了不受病毒侵犯的LINUX操作系统，通过网络DNC的权限控制，彻底防止了病毒和黑客的攻击。数控机床通过智能终端接入企业局网后，机床的接入数量将不再受串口本身局限性的约束，通讯能力超过256台机床[4，5]。
参考文献
[1]范兴柱，土金伟.集成制造车间生产控制的小型DNC系统技术研究[J].电气技术与自动化，2001（5）：29-32.
[2]蹼东华，陈离，徐伯庆.基于Win32的多线程串行通信程序设计[J].上海理工大学，计算机应用研究，2002，3：73-74.
[3]姚传利，唐华.基于RS232通信接口的DNC方案.CAD/CAM与制造业信息化，2003，12：77-78.
[4]刘照国，赵光伟.DNC网络管理通信系统解决方案.CAD/CAM与制造业信息化.2003（11）：100-102.
【关键词】R&D准则变革；决策有用观；企业管理
一、引言
随着我国社会主义市场经济的发展，会计理论和会计实务必须与时俱进，同时也为了实现与国际财务报告准则相趋同，财政部自2005年起以我国会计改革经验为基础，全面启动企业会计准则的改革工作。至2007年，已形成了由1项基本准则、38项具体准则和应用指南构成的新企业会计准则体系。其中R&D准则的变革允许企业R&D支出有条件地资本化，客观上降低了企业盈余报告的压力，有利于提高企业研发投入积极性。但同时，由于研究与开发阶段的划分有赖于企业判断，研发支出核算中的不确定性也为企业操控研发支出提供了条件，对于新准则关于R&D支出的会计处理变更到底能否有助于提高企业财务报表的价值相关性，是否会促进企业研发投入进而推动经济发展的讨论仍然没有一致的意见。本文基于决策有用观的视角，认为准则的改革将在保证可靠性的前提下提高会计信息的相关性，这将有利于提高财务报表的信息质量，同时也将促进企业积极投入研发活动从而推动经济的发展。并且，新准则中暂时存在的主观判断因素也将随着企业的进步、经济的发展、规范的完善逐渐消除。
二、R&D准则变革的宗旨与内容
2006年2月15日颁布的新企业会计准则表明我国企业会计准则体系在整体框架、内涵和实质上实现了国际趋同。新准则旨在促进企业实现精细化管理，建立健全内部控制制度，改进信息系统，全面提升会计信息质量和企业形象，以助于企业可持续健康发展，同时为实现中国会计准则与其他国家或者地区会计准则等效奠定基础。
财务会计概念公告（StatementofFinancialAccountingConcept）（1978）（SFAC1）的目的在于“建立财务会计和报告准则可依赖的基础”。其中，SFAC1的首要目标就是：
为现有和潜在的投资者、债权人以及其他使用者提供其作出理性投资、信贷和相似决策所需的有用信息。
这样引发的一个问题是“特定的决策者和决策行为有哪些？”，为此，SFAC1提出财务报告的第二个目标：
为现有和潜在的投资者、债权人以及其他使用者，提供有助于他们评估从股利或利息中获取与其现金收入的金额、时间分布和不确定的信息。
这个目标带有预测性，然而以历史成本为基础编制的财务报表在预测未来收益时怎样才能发挥作用，这也是FASB概念框架所面临的主要难题。决策理论模型为公司过去业绩和未来前景之间建立了良好的联系。决策有用观指出，当信息能帮助投资者评估未来收益时，它是有用的。那么，什么样的信息是有用的，有用的信息具有什么样的特征呢？FASB深入探讨了有用财务报表信息的必要特征，认为有用的信息必须是具备相关性以及可靠性的。
相关的会计信息是指，能够通过帮助使用者预测过去、现在和未来事件的结果，或证实或更正先前的预期并在决策中起作用的信息。
可靠的信息是指真实、可验证和中立的信息。
信息系统理论指出，假如可以在保证可靠性的前提下提高相关性或反之，这将增加财务报表的有用性。《企业会计准则第6号——无形资产》规定，企业内部研究开发项目的支出，应当区分研究阶段支出与开发阶段支出。研究阶段是指为获取新的科学或技术知识并理解它们而进行的独创性的有计划的调查；开发阶段是指在进行商业性生产或使用前，将研究成果或其他知识应用于某项计划或设计，以生产出新的或具有实质性改进的材料、装置和产品等。2研究阶段的支出，应当于发生时计入当前损益；开发阶段的支出对一部分符合资本化条件的费用予以资本化，确认为无形资产，其余部分予以费用化。
原企业会计准则将绝大部分的R&D支出作为费用处理，这样做的弊端是忽略了R&D支出带来的未来经济利益，并且可能会由于管理者的短视行为而放弃净现值为正的项目。企业R&D支出实质上是一种投资，投资成功能够给企业带来更多的现金流，为企业创造更高的价值。新准则要求有条件地资本化具有其合理性：企业发生的研究活动是一个初步性的分析与调查的过程，其主要目的是获得新的知识，能够对未来期间带来具体的经济效益，具有高度的不确定性，所以一般采用当期费用化处理的方法，而且在以后也不会将其确认为资本。而开发则是将在研究中获得的知识技术运用到具体的产品项目中去，并且具有实质性的改进，由于与具体产品相关，其所带来的未来经济效益相对于研究投入而言则相对确定，所以采用将开发支出资本化的方法，并在将来对其进行系统合理的摊销。新准则关于R&D支出的改革正是在保证了一定程度可靠性的基础上，加强了R&D支出的经济含义和价值相关性，进而为决策者做出投资决策提供了更高质量的信息。
三、R&D准则变革对企业R&D支出及技术进步的影响
企业R&D支出的影响因素众多，对企业研发行为及其影响因素的观测与实证一直是国内外研究的热点。国内外学者主要从企业的内部和外部两个角度研究了影响企业R&D支出的相关因素。安同良等（2006）采用问卷调查的方法研究了企业规模、所有制和行业是否影响企业的R&D支出；刘运国等（2007）的研究结果表明企业R&D支出与高管任期显著正相关；夏芸等（2008）从上市公司高管角度研究了高管的股权激励对R&D支出的影响。
尽管研究R&D支出影响因素的成果已经很多，且近几年从准则变革的角度研究R&D准则的变革对企业R&D支出及技术进步的影响一直是学术界讨论的热点，但仍未达成一致共识。新准则要求企业内部研发活动分为研究与开发两个阶段的重要性不仅在于实现了与国际会计准则的趋同，更是从会计处理上以会计准则的要求显示了国家对企业研发投资的鼓励。会计政策体现研发活动特点将引导企业更明确研发活动各阶段的成本效益，以便更有效地管理，并且也将更好地促进企业对研发项目的投入，增加企业科技含量和创新能力，从而在根本上提高企业的核心竞争力，有利于持续增加企业价值。主要表现在：（1）R&D支出有条件地资本化减轻了管理层的利润指标压力。Thomas等（1991）的研究发现强调产品和市场创新的企业，其高管任期都比较短，因此研发投资的收益滞后性将促使管理者不愿进行R&D投入。有条件地资本化R&D支出则减轻了管理者的利润指标压力，从而鼓励管理者进行有价值的研发投入，增强技术创新能力，提高公司价值；（2）资本化将极大增加企业的资产，资产负债比率将有所下降，提高企业融资筹资能力，鼓励企业进行科研投资；（3）随着企业科研活动的增加、科研能力的提高，投资者对于企业的预期将更加乐观。
以沈阳机床股份有限公司为例，2010年沈阳机床实现销售收入143亿元，销售机床总计9万2千台，数控化率达到57%。在美国加德纳统计数据中，沈阳机床经济规模跃升世界第二。金融危机之后，沈阳机床对产品结构进行战略性调整，产品结构调整的背后是自主创新技术的支撑。沈阳机床集团每年投入超过4亿元用于研发和创新能力建设，基本实现了以企业为主体、产学研结合、开放式的社会化创新体系。拥有科技人员1600余人、技术研究与未来产品开发200余人、平均年龄32岁的研发团队；国家高档数控机床重点实验室、国内行业数控机床创新联盟均落户沈阳机床。
公司不断加大研发投入，集中力量攻克数控关键技术。2008年，研发总投入大5.75亿元，同比增长9%。其中，投入数控机床的研发总额为5.23亿元，增长9%，占数控机床销售额的8.6%。在国内，公司与各大高等院校合作，在北京和上海建立了研发分部；与中科院沈阳计算所联合成立了沈阳高精数控技术有限公司；在国外，与柏林工业大学合作，在德国柏林建立海外研发中心，成为沈阳机床研发高档数控机床产品的平台、培养高级研发人才的基地、跟踪世界机床领域前沿技术的窗口。
四、R&D准则变革对企业管理理念和管理方式的影响
费用化R&D支出因为忽略了这些支出所带来的未来经济利益降低了会计信息的相关性。但出于稳健性的考虑，这些难以量化其所带来价值的支出费用化处理也是合理的。但系统地低估资产的价值会增加技术密集型公司的成本，因为费用化R&D支出会让管理者为避免因R&D投资而在当期出现亏损放弃净现值为正的项目。因此，企业应当更加重视企业的经营活动，积极投入研发活动，并且加强科研成果管理，促进科技活动向经济成果的转化。以沈阳机床为例，为实现300亿元的目标，沈阳机床未来的经营模式将把金融租赁变为沈阳机床金融结构中很重要的一部分，申请金融租赁资质，改变增长方式，形成了“服务20%+金融20%+机床60%”的格局。沈阳机床不断做强其研发能力和市场获得能力，吸引和培养高端人才，提升社会资源的凝聚能力。
熊彼特（Schumpeter，1934）认为企业家精神这种重要的生产要素，是经济长期增长的源泉。他指出，经济发展需要企业家不断开发新产品、引入新生产方式、获取新原料、建立新组织结构并开辟新市场，而技术创新则是经济增长的核心。普拉哈拉德（C．K．Prahalad）和哈默（G．Hamel）在1990年首次提出核心竞争力概念时就曾指出企业的核心竞争力是保持其竞争优势的源泉，尤其是协调生产技能与知识技能。此后关于核心竞争力构成要素的研究中，技术观认为从技术创新性角度出发，核心竞争力作为企业一种特有的技术能力，是组织竞争力的协同体，企业应关注专利份额和现实技术优势，并重视基础结构能力和技术能力的发展。仍以沈阳机床为例，在核心技术的研发方面，沈阳机床一是重视高端数控机床整机的研发工作，二是重视对核心部件如数控系统自主研发工作，公司近年来对研发的投入都达到销售收入的2.5%以上。
资料来源：公司公告.中投证券研究所
经过2005年到2008年的技术积累，从2009年开始，沈阳机床重新调整组织结构，向2007年前的传统模式回归，在此期间，人财物权重新下放到各个经营实体，并对流程进行简化。在研发方面开始体系发展，建立研究、开发、应用三层体系，分别着眼于前瞻研究、产品开发和工艺改进三个领域，保障该体系方面实现技术和管理人员的薪酬序列完全分析。这些改革都是符合公司具体情况的，并提高了公司效率。这样的体系建设也正是符合新准则的目标，同时，也在一定程度上为企业操纵划分研究开发阶段提出了一条解决途径。
五、结论与启示
新准则关于R&D的变革符合国际趋同的大背景，同时也适应我国当前的经济发展情况，为企业加大研发投入，提高科技能力，掌握核心技术从而在根本上支撑企业未来发展起到了强有力的推动作用。也提高了会计信息的相关性，更有利于投资者作出正确的投资决策。同时，新准则中关于研究与开发的阶段划分中具有的主观判断问题也会随着企业自身技术的不断发展、组织结构的不断完善、监督披露机制的不断规范得到显著改善。
参考文献
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