常用三种数控系统编程指令的对比及分析

科技信息

计算机与网络

select id, oob_time_sec,ip_saddr,ip_daddr,oob_prefixfrom ulog;

本实验将语音类应用识别与跟踪系统部署在双网卡服务器上，该

与学校网络相连；用eth1作为本地局主机用eth0作为外部网络接口，

域网的网关地址。客户机运行语音聊天软件和抓包软件Wireshark 。服务器和客户机的环境配置见表1：

5.2语音聊天识别功能测试结果

执行4.1节中的命令，可以查看到已捕获到符合匹配规则的数据包，其中该语音类的正则表达式存放在qqtalk.pat 文件中，结果如图2所示：

图3数据库中显示记录的日志

6. 总结

协议分析作为一种新的技术思想，正在受到广泛地关注，它在已知协议的情况下能够高效做出匹配，随着技术研究的不断深入和实践，它的作用也将会越来越突出，会使网络防护变得越来越有效。

图2捕获到的数据包

5.3语音聊天跟踪功能测试结果配置好ULOG 和MySql 后，执行命令：M ysql -u root -p password:***use ulogd

delete from ulog

以上命令启动数据库，清除数据库中的已存在信息，执行命令de-scribe ulog 查看M ySql 为数据包信息配置地数据库列表。在qq 客户端

、“100Trying ”、“180进行信息交互时，在数据包中会出现“INVITE ”

Ringing ”、“200OK ”、“ACK ”等语义明显的特征字符串，使用string 模块

iptables 可以匹配出来。如果捕获的数据包中出现了满足条件的字符，

将会转发该数据包到qqtalkchain 链进行处理，执行4.2节中的命令，结

执行sql 语句显示结果，如图3所示：果将会记录在MySql 数据库中，

参考文献

［1］李善平，刘文峰等.Linux 内核2.4版源代码分析大全. 北京机械工业出版社，2002

［2］李晓峰，张玉清，李星.Linux2.4内核防火墙底层结构分析. 计算机工程与应用，2002，(14)

［3］陈宁，李忠. 一种防火墙新技术深度包检测. 重庆科技学院学报，2007，9（3）

［4］Kenneth D. R eed 著. 孙坦，张学锋，杨琳等译. 协议分析. 电子工

2002业出版社，［5］Neo Lee. 正则表达式之道.http://net.pku.edu.cn/~yhf/tao_regex-2004ps_zh.html，［6］Jamyy.L7-filter 安装实录.http://cha.homeip.net/blog/archives/2005/12/l7filter.html ，

2006

常用三种数控系统编程指令的对比及分析

无锡市机电工业技工学校

丁尚宽

［摘要］文章针对BEIJING-FANUC 0i Mate 、SINUMER IK 840D 和HNC-21M 数控系统的常用数控编程五种指令的差异作了分析。

［关键词］数控系统BEIJING-FANUC 0i Mate SINUMER IK 840D HNC-21M

数控加工作为现代制造业先进生产力的代表，在航空航天机械电

子船舶化工汽车等行业得到广泛应用并逐渐被其它行业广泛使用。FANUC 数控系统和SINUMERIK 数控系统是目前国内最流行的机床控制系统, 华中数控系统作为国产数控系统中的代表，正逐步扩大自己在行业内的市场份额。本文作者主要针对国内行业中最常用的BEI-JING-FANUC 0i Mate 系统和SINUM ERIK 840D 系统和HNC-21M 数控系统在铣削加工中的常用编程指令编程方法的异同作对比分析，研究目的是供机床操作编程人员参考与借鉴。

1、程序结构的异同

数控加工程序段的格式有两种：字地址格式和分隔符格式。数控加工程序结构的异同：数控加工程序有程序开始、若干个程序段、程序结束三部分组成。每个程序对应一个程序名称(即程序号) 。

对于BEIJING-FANUC 0i M ate 系统，主程序和子程序的程序名规定相同，由地址“O ”和后面的4位数字组成如O1234。子程序与主程

“独立”的程序被保存在CNC 存储器中。子程序由“M 99”结束，主序是以

程序需用指令“M98”调用子程序。子程序可以嵌套4级子程序。

而对于SINUMERIK 840D 数控系统, 主程序和子程序的程序名规定相同, 由任意字母或双字母与数字组合, 主程序以.MPF 为后缀子程序

“RET ”。将子程序名作建立时用.SPF 后缀来定义子程序, 其结束语句为

为主程序的一个程序段，即可实现子程序的调用。子程序可以嵌套11级子程序。

对于华中HNC-21M 数控系统主程序文件名由地址“O ”和后面的4位数字组成，如O1234，程序名由%和后面的4位数字组成，如%2345；子程序的程序名由“%”和后面的4位数字组成。子程序须紧跟在主程序的M02或M30后面，与主程序共同组成一个程序。子程序可以嵌套9级子程序。

2、刀具半径补偿功能指令的异同

在铣削零件轮廓时由于刀具半径尺寸的影响刀具的中心轨迹与零件轮廓往往不一致。为了避免计算刀具中心轨迹，数控系统提供了刀具半径补偿功能，编程人员可以直接按零件图样上的轮廓尺寸编程。

（1）相同之处

G41是刀具半径左补偿指令，即顺着刀具前进方向看，假定工件不动，刀具位于工件轮廓的左边：G42是刀具半径右补偿指令，即顺着刀

G40是取消具前进方向看，假定工件不动，刀具位于工件轮廓的右边，

刀具半径补偿指令使用该指令。使用该指令后，G41、G42指令无效。

（2）不同之处

对于BEIJING-FANUC 0i Mate 数控系统和HNC-21M 数控系统，G41或G42必须与G40成对使用，即编程中刀补方向改变时，必须先取消刀补，才能建立新的刀补。而对于SINUMERIK 840D 数控系统，无需经过G40、G41、G42就可以相互转换。

刀具补偿值的输入BEIJING-FANUC 0i Mate 系统可以用功能指令G10由程序输入，SINUMERIK 840D 系统也具有类似的功能。这些功能能方便解决刀具补偿值随加工轨迹变化而变化的问题。

3、圆弧插补功能指令的异同基本移动指令有G00、G01、G02、G03中，G00和G01的编程格式均相同。但圆弧插补有区别。对于BEIJING-FANUC 0i Mate 数控系统和HNC-21M 数控系统，圆弧插补有终点/圆弧半径和终点/圆心坐标两种编程方式（圆弧半径地址为R ）而SINUMERIK 840D 数控系统有更多编程方式，除上面两种方式外，还有中间点/终点、张角/圆心、张角/终

），使圆弧的编程更为方点等极坐标编程方式（圆弧半径地址为CR ＝

便。

4、刀具长度补偿功能指令的异同

使用刀具长度补偿指令，可以方便解决使用多把刀具加工零件时刀具长度不等长所带来的问题。还可以方便解决加工时由于刀具磨损、更换刀具等原因引起刀具长度尺寸变化带来的问题。一般的数控系统都具备这样的功能，但在功能指令上有以下的不同。

（1）对于BEIJING-FANUC 0i Mate 数控系统和HNC-21M 数控系统须用功能指令来实现长度补偿功能。其中G43是建立刀具长度正补偿，G44是建立刀具长度负补偿；G49是取消刀具长度补偿。其编程格式为

G43（G44）Z H （建立长度补偿）G49/G00/G01Z （取消长度补偿）（2）对于SINUMERIK 840D 系统，刀具调用后，对应刀具地址中的长度补偿值随即生效，长度补偿不需G 指令建立，相反该系统将视G43/G44或G49指令为非法指令。

5、固定循环功能指令的异同

为了进一步提高编程工作效率，数控系统中一般设计了固定循环功能，它把一些典型加工中的固定、连续的动作用，一个程序段表达，即用固定循环指令来进行孔或槽的加工。

（1）对于BEIJING-FANUC 0i Mate 数控系统和HNC-21M 数控系统，

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计算机与网络

（2）SINUMRIK 840D 系统中固定循环的编程

SINUMERIK 840D 数控系统的固定循环包括钻孔循环（如中心钻孔、深度钻孔、刚性攻丝、铰孔、镗孔等）钻孔样式循环（加工一排孔、加工一圈孔）和铣削循环（矩形槽、键槽和圆形凹槽）固定循环的功能更为强大。

掌握了不同数控系统的功能指令的差异在熟悉一种数控系统的NC 编程的基础上可以轻松地完成其它数控系统的NC 编程。

参考文献［1］SINUMER IK 840D/810D 操作说明书［2］BEIJING-FANUC 0i Mate 操作说明书［3］世纪星. 铣床数控系统HNC-21M 编程说明书

常用的孔加工固定循环有钻孔、攻螺纹和镗孔等指令。这些循环通常包

括在XY 平面定位、快速移动到R 平面、孔的切削加工、孔底动作、返回到R 平面返回到起始平面6个基本动作。

其编程格式如下：G90（G91）G98（G99）G73~G89X Y Z R Q P F K/L式中G90/G91表示绝对坐标编程或增量坐标编程；G98调用固定循环，并使刀具返回到起始平面；G99调用固定循环，并使刀具返回到R 平面；G73~G89表示孔加工方式，如钻孔加工、高速深孔钻加工、镗孔加工等；X 、Y 表示孔的位置坐标；Z 表示孔底坐标；R 表示安全面（R 平面）的坐标；Q 表示每次切削深度；P 表示孔底的暂停时间；F 表示切削进给速度；K 表示规定的重复加工次数；（FANUC 0i 数控系统）L 表示规定的重复加工次数；（HNC-21M 数控系统）固定循环由G80或01组的G 代码撤消。

切削力测量中单片机软件设计

承德石油高等专科学校

李冰冰

［摘要］本文研究利用单片机实现切削力测量中USB 数据传输功能，以达到对切削力的测量的监控。［关键词］切削力测量

单片机0. 前言

切削力的测量不仅可以研究切削机理、计算功率消耗、优化切削用量和刀具几何参数、校核切削力和切削温度理论计算的准确性，更重要的是，可以通过切削力的变化来监控切削过程，反映刀具磨损或破损、切削用量合理性、机床故障、颤振等切削状态。

1. 计算机向单片机传输命令和数据

通过对单片机的编程来控制USB 接口芯片，接收和响应主机对设

在测力系统中，单片机的编程设计程序通常由三部分组备发出的命令。

成：

初始化单片机和所有的外围电路。第一、第二、主循环部分，其任务是可以中断的。第三、中断服务程序，其任务是对时间敏感的，必须马上执行。当应用程序中的“数据采集”按钮按下后，USB 进入主循环函数，将从端点缓冲区中提取命令，并按照命令的要求，调用相应的函数，如采集数据，桥路调零，设置频率等。关键的几个函数如下：

(1)AfxBeginThread (WriteCommand, &mM ainWrite) ；//启动一个线程，调用传输命令函数

(2)open_file(threadParam->pipe-name) ；//创建文件句柄(3)open_dev()；//创建设备句柄(4)DeviceIoControl(hDevice，IOCTL_WRITE_REGISTERS,(PVOID)&ioBlock,sizeof(IOBLOCK) ，NULL,O,&nBytes,NULL);

//DeviceIoControl函数发送控制代码到指定的设备驱动上，使得相应的设备完成数据输出的功能。

(5)WriteFile(hFile,threadParam->pcIoBuffer，threadParam->uiLength,&nBytes，NULL) ；

//写文件函数将数据传送到单片机的缓冲区中。2. 单片机向计算机传输数据及其流程

经过模数转换后的数据首先保存在单片机的数据缓冲区中，当单

调用如下函数将数据传送到计算机片机接收到主机发来的IN 命令时，

的内存中。

(1)AfxBeginThread (ReadData, &m一ainRead) ；//启动一个线程，调用读取数据函数

(2)open_file(threadParm一>pipename); ；//创建文件句柄，准备读取数据

(3)open dev ()；//创建设备句柄(4)DeviceIoControl (hDevice，IOCTLesWRITE REGISTERS, (PVOID)&ioBlock，sizeof(IO_BLOCK)，NULL,O,&nBytes,NULL)；

//DeviceIoControl函数发送控制代码到指定的设备驱动上，使得相应的设备完成数据输入的功能。

(5)ReadFile(hFile，threadParam->pcIoBuffer，threadParam->uiLength,&nBytes,NULL) ；

//读文件函数将数据从单片机的缓冲区读入到threadParam->pcIoBuffer 内存中。

单片机向计算机传输流程

3. 结论

以达到对切削利用单片机实现切削力测量中USB 数据传输功能，

力的测量的监控。实现了生产过程中连续自动采样、实时显示、过载报警。

参考文献［1］师汉民. 金属切削过程中的分叉与突变现象兼论切削过程的可控性问题［J ］. 应用力学学报,1999,16(1):15～20.

［2］丛力, 丛贵梁等. 功率监控在机床中的应用［J ］. 组合机床与自动化加工技术,10:29～31,1999.

［3］李熙亚，王卫平. 车削切削力不确定性的模糊-灰色预测［J ］. 工具技术，2002,36(8):26-29.

［4］陶永兰等. 切削力数据采集和处理系统［J ］. 试验技术与试验机，1997,37(2):49-50.

［5］X.Li,P.K. Venuvinod and M.K. Chen. Feed Cutting Force Esti-［J ］. Advanced mation from the Current Measurement with Hybrid Learning Manufacturing Technology,2000,(16):859-869.