【正文】 的相似性，熟悉類似語言的開發(fā)者可以很快的轉(zhuǎn)向 C。使用簡(jiǎn)單的 C語言結(jié)構(gòu)，這些組件可以方便的轉(zhuǎn)化為XML 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，從而使它們可以由任何語言在任何操作系統(tǒng)上通過 INTERNET 進(jìn)行調(diào)用。 C是面對(duì)對(duì)象程序語言，它使得程序員可以快速地編寫各種基于 MICROSOFT .NET 平臺(tái)的應(yīng)用程序， MICROSOFT .NET 提供了一系列的 工具 和服務(wù)來最大程度地開發(fā)利用計(jì)算與通訊領(lǐng)域。它在繼承 C和 C++強(qiáng)大功能的同時(shí)去掉了一些它們的復(fù)雜特性（例如沒有宏以及不允許多重繼承）。 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的方案選擇 C編程語言簡(jiǎn)介 C（ C Sharp）語言是 .NET 框架的重點(diǎn)推出的語言，具備 C++語言的安全性和 VB（ visual basic）語言的快 速開發(fā)的特點(diǎn)，是目前最流行的開發(fā)語言之一。調(diào)整界面主要用于對(duì)磨加工主動(dòng)測(cè)量控制儀進(jìn)行零位倍率和補(bǔ)償值等進(jìn)行調(diào)整，從而使得對(duì)系統(tǒng)中的各數(shù)據(jù)和操作參數(shù)等進(jìn)行調(diào)整。由于磨加工主動(dòng)測(cè)量控制儀在工作期間，可能會(huì)遇到不同的工作情況和工件的加工類型等等，鄭州大學(xué)本科畢業(yè)論文 16 因此，一種設(shè)置方式必然很難滿足其工作需求，這時(shí)就要通過設(shè)置界面來對(duì)磨加工主動(dòng)測(cè)量控制儀中的各個(gè)參數(shù)值等進(jìn)行設(shè)定，從而使加工過程中磨加工主動(dòng)測(cè)量控制儀能夠更好的工作和發(fā)揮其應(yīng)有的性 能，以上為設(shè)置界面要實(shí)現(xiàn)的基本功能。 設(shè)置界面包括工件定義、項(xiàng)目設(shè)置、系統(tǒng)定義、 I\O 定義和斷線檢測(cè)各模塊。各個(gè)窗口中的數(shù)據(jù)都來自于磨加工主動(dòng)測(cè)量控制儀，磨加工主動(dòng)測(cè)量控制儀在加工的過程中通過測(cè)頭對(duì)工件的測(cè)量，將工件的位置的變化量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)過濾波、求平均值和信號(hào)處理等得出試試測(cè)量的數(shù)據(jù)，通過接口傳遞至人機(jī)交互界面中，將測(cè)量模塊的各個(gè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)顯示出來。 該嵌入式磨加工主動(dòng)測(cè)量控制儀的軟件系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)主要包括測(cè)量、設(shè)置和調(diào)整 3 個(gè)部分，其中測(cè)量部分為工件測(cè)量數(shù)據(jù)顯示，包括表頭顯示、數(shù)字顯示、數(shù)值顯示。其中人機(jī)交互部分主要是由嵌入在該磨加工主動(dòng)測(cè)量控制儀前的觸摸型液晶顯示屏組成，直接由液晶顯示屏的可觸控操作即可進(jìn)行操作，因此無需屏幕旁邊再增設(shè)鍵盤。 鄭州大學(xué)本科畢業(yè)論文 15 第三章 軟件系統(tǒng)總體開發(fā)方案分析 軟件系統(tǒng)的功能介紹及設(shè)計(jì)需求 本課題中所設(shè)計(jì)的嵌入式磨加工主動(dòng)測(cè)量?jī)x的軟件系統(tǒng)作為 Z600 型磨加工主動(dòng)測(cè)量?jī)x在加工中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的顯示終端，用于向工人實(shí)時(shí)展示磨加工主動(dòng)測(cè)量?jī)x在工作中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，操作者同時(shí)可以通過該軟件系統(tǒng)的人機(jī)交互界面對(duì)磨加工主動(dòng)測(cè)量控制儀中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置和更改，更改后的數(shù)據(jù)將保存起來，在界面的各級(jí)之間形成聯(lián)動(dòng)，使得操作者可以方便快捷的進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)磨加工主動(dòng)測(cè)量控制儀的人為操控。 5 .輸入輸出備份 控制器的 I/0 口較多，當(dāng)某一 I/O 口出現(xiàn)故障時(shí)，操作人員可以通過對(duì) I/O 口的重新定義，將故障的 I/O 口轉(zhuǎn)換為備用的 I/O 口，從而使正常的加工不受影響。 4 .良好的人機(jī)功效 主動(dòng)測(cè)量控制儀應(yīng)該克服國內(nèi)現(xiàn)有主動(dòng)量?jī)x精度低、功能 單一、人機(jī)功效差的缺點(diǎn)，充分發(fā)揮儀器人機(jī)功效在機(jī)械加工中對(duì)工人勞動(dòng)積極性、準(zhǔn)確性方面起到的積極作用。鄭州大學(xué)本科畢業(yè)論文 14 這樣可以避免產(chǎn)生廢品和加工事故，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和維修加工系統(tǒng)出現(xiàn)的故障。對(duì)于系統(tǒng)誤差可以通過多次實(shí)驗(yàn)然后用標(biāo)準(zhǔn)儀器測(cè)量工件的“真實(shí)”尺寸，和主動(dòng)測(cè)量控制儀輸出的測(cè)量值之間進(jìn)行比較，當(dāng)“尺寸誤差”的大小恒定，或者按某一加工條件變化規(guī)律變化時(shí)，可以設(shè)定補(bǔ)償值，對(duì)測(cè)得的帶有系統(tǒng)誤差的測(cè)量值進(jìn)行補(bǔ)償，使控制儀顯示的測(cè)量值和工件尺寸“真實(shí)值”相同。兩外，操作者還可以在不適合使用鼠標(biāo)的加工情況下或者根據(jù)自己的習(xí)慣使用 控制儀造作面板上面的按鈕對(duì)畫面主要功能進(jìn)行操作和切換。對(duì)控制器接收傳感器采集的尺寸信息的時(shí)鐘周期定位為 3ms. 2. 尺寸信息的多樣化顯示 本課題對(duì)測(cè)量控制器要求能夠根據(jù)操作人員的 不同 加工狀況下工件的尺寸信息，發(fā)出控制信號(hào)指導(dǎo)機(jī)床動(dòng)作，砂輪不停進(jìn)給，按照設(shè)計(jì)要求， 主動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)采集的工件尺寸數(shù)據(jù)信息時(shí)間周期必須足夠 快 和不同畫面顯示風(fēng)格的不同作用對(duì)尺寸信息進(jìn)行多樣化的展示，能夠?qū)Ξ?dāng)前加工工件的工件圖、當(dāng)前尺寸值、綜合加工狀態(tài)等信息在同一畫面中顯 示；對(duì)測(cè)量值、測(cè)量項(xiàng)目等信息進(jìn)行單表頭、雙表頭顯示；另一方面，操作人員可以觀察到工件尺寸信息隨著時(shí)間變化的曲線圖，最多可以顯示四個(gè)測(cè)量項(xiàng)目的尺寸變化曲線圖。當(dāng)尺寸傳感器傳回的實(shí)際尺寸值和給定的信號(hào)點(diǎn)值相符時(shí)，測(cè)量控制器就會(huì)發(fā)出信號(hào)使機(jī)床改變加工狀態(tài)，切換到下一步加工過程，直至工件的實(shí)際尺寸達(dá)到理想要求尺寸，發(fā)出到尺寸信號(hào)，停止加工。對(duì) 軸類零件的磨加工過程中，通過信號(hào)轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)，尺寸傳感器連續(xù)不斷的測(cè)量工件的實(shí)際尺寸，將轉(zhuǎn)換過之后的尺寸信號(hào)傳遞給主動(dòng)測(cè)量控制器。主動(dòng)測(cè)量裝置俗稱側(cè)頭，將被測(cè)量的變化量轉(zhuǎn)化為測(cè)量信號(hào)，主動(dòng)測(cè)量控制儀能將裝置的輸出電感信號(hào)和電壓經(jīng)過整流和放大，將控制信號(hào)傳遞給磨床控制系統(tǒng)，磨床控制系統(tǒng)受到控制信號(hào)之后控制機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)。然后根據(jù)測(cè)控項(xiàng)目要求進(jìn)行一系列運(yùn)算和變換，獲得磨削尺寸目 前狀況，從而判斷工件尺寸狀態(tài)或控制磨削設(shè)備的磨削工序，并將加工或尺寸測(cè)量結(jié)果以合適方式顯示，以便人機(jī)交互。常用驅(qū)動(dòng)裝置有氣動(dòng)、液動(dòng)和電動(dòng)三類。根據(jù)需要其結(jié)構(gòu)可以是單臂式或雙臂式。 磨加工主動(dòng)測(cè) 量?jī)x的工作原理 主動(dòng)量?jī)x的測(cè)頭采用精密位移傳感器設(shè)計(jì)制造。對(duì)于高精度磨削加工，一般可以將加工零件的尺寸分散度控制在 2～ 3μm。以用 3 個(gè)信號(hào)控制的磨削過程為例，從砂輪快速進(jìn)給進(jìn)入粗磨階段， P1 點(diǎn)是從粗磨進(jìn)給向精磨進(jìn)給切換的信號(hào)點(diǎn)， P2 點(diǎn)是從精磨進(jìn)給向無火花磨削進(jìn)給切換的信號(hào)點(diǎn)， P3 點(diǎn)為到尺寸退刀信號(hào)點(diǎn)。目前的油缸有立式和臥式（根據(jù)機(jī)床的中心高來確定）。磨削到尺寸后砂輪快速退回 , 驅(qū)動(dòng)油缸帶動(dòng)主動(dòng)測(cè)量裝置退出測(cè)量工位 , 以便于操作者裝卸工件 。目前的控制儀已基本剔除了過去分離元件的電路 , 采用了集 成電路 , 有些已使用了微處理機(jī) , 使重復(fù)精度、長時(shí)間穩(wěn)定性等性能均有極大提高。 在砂輪磨削工件的過程中 , 裝置的測(cè)頭始終接觸工件表面 , 將工件直徑的變化量通過測(cè)子、杠桿 , 使得裝置中的磁芯和電感線圈的位置產(chǎn)生相對(duì)位移 ,從而將尺寸的變化轉(zhuǎn)換為電感量的變化。主動(dòng)測(cè)量系鄭州大學(xué)本科畢業(yè)論文 11 統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖 1 中所示： 圖 1 主動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 主動(dòng)測(cè)量和傳統(tǒng)的測(cè)量方法相比， 由于是實(shí)時(shí)對(duì)工件尺寸進(jìn)行測(cè)量并反饋給控制儀，控制儀發(fā)出機(jī)床動(dòng)作指令，因此，有諸多優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時(shí)測(cè)量可以減少廢品率，提高產(chǎn)品質(zhì)量；實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度；閉環(huán)檢測(cè)大大減少停機(jī)檢驗(yàn)和調(diào)整時(shí)間，從而提高生產(chǎn)效率；廢品率的減少可以節(jié)約能源和原材料，提高經(jīng)濟(jì)效益。 主動(dòng)測(cè)量技術(shù) 主動(dòng)測(cè)量是指在機(jī)械加工過程中，由測(cè)量裝置始終測(cè)量著工件的尺寸并將其尺寸變化量隨時(shí)傳遞給控制儀由控制儀發(fā)出信號(hào)（如粗磨、精磨、光磨、到尺寸等信號(hào)）控制機(jī)床的動(dòng)作。嵌入式系統(tǒng)能夠和用戶親密接觸，最重要的因素就是它能提供非常友好的用戶界面 、 圖像界面 和靈活的控制方式，使得人們感覺在使用嵌入式系統(tǒng)的時(shí)候會(huì)非常親切。而且軟件要求固態(tài)存儲(chǔ)，以提高速度；軟件代碼要求高質(zhì)量和高可靠 性。 嵌 入式系統(tǒng)一般沒 有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的 的明顯區(qū)分，不要求其功能設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)上過于復(fù)雜，這樣一方面利于控制 系統(tǒng) 成本，同時(shí)也利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全 。嵌入式系統(tǒng)的專用性很強(qiáng)，其中的軟件系統(tǒng)和硬件結(jié)合的非常緊密，同時(shí)針對(duì)不同的任務(wù)，往往要求有比較大的更改，程序的編譯和下載都要和系統(tǒng)相結(jié)合 。由于嵌入式系統(tǒng)是一般應(yīng)用與小型電子裝置，系統(tǒng)資源相對(duì)有限，因此內(nèi)核較之傳統(tǒng)的系統(tǒng)的內(nèi)核要小得多。一般來說，嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)架可以分為 4 個(gè)部分：處理器、存儲(chǔ)器、輸入和輸出（ I\O）和軟件。 嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的，它必須與具體應(yīng)用相結(jié)合才會(huì)具有生命力、才更具有優(yōu)勢(shì)。 所有帶有數(shù)字接口的設(shè)備，都使用的是嵌入式系統(tǒng)，某些嵌入式系統(tǒng)甚至還包括操作系統(tǒng)，但大多數(shù)的嵌入式系統(tǒng)還是由單個(gè)應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)的邏輯控制。由于嵌入式系鄭州大學(xué)本科畢業(yè)論文 10 統(tǒng)通常進(jìn)行大量生產(chǎn)。與個(gè)人計(jì)算機(jī)這樣的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不同，嵌入式系統(tǒng)通常執(zhí)行的是帶有特定要求的預(yù)先定義的任務(wù)。 嵌入式系統(tǒng)是一種專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，作為裝置或設(shè)備的一部分。通常，嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)控制程序存儲(chǔ)在 ROM 中的嵌入式處理器控制板。嵌入式系統(tǒng)以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。以上的反饋系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了加工的過程中實(shí)時(shí)進(jìn)行對(duì)工件的測(cè)量并做出相應(yīng)的反饋，不但減少了加工時(shí)間，提高了加工的效率，同時(shí)也提高了磨削過程中的加工精度 ，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的精密化和自動(dòng)化。磨加工主動(dòng)測(cè)量控制儀將加工中的測(cè)量控制儀與砂輪、機(jī)床、工件等組成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。根據(jù)本課題的理解，對(duì)主動(dòng)測(cè)量技術(shù)和磨加工主動(dòng)量?jī)x做充足的了解和認(rèn)識(shí)，了解其工作原理和對(duì)本課題所涉及的軟件系統(tǒng) 的功能需求，進(jìn)一步對(duì)開發(fā)軟件和開發(fā)平臺(tái)等進(jìn)行選擇， 在此 基礎(chǔ)上形成整體設(shè)計(jì)方案，而后完成對(duì) 軟件系統(tǒng) 的三大部分：測(cè)量、控制、調(diào)整三個(gè)模塊的各窗體和功能的設(shè)計(jì) 。設(shè)計(jì)任務(wù)是在 VS20xx 集成開發(fā)環(huán)境下用 C編程語言，對(duì)“ Z600鄭州大學(xué)本科畢業(yè)論文 8 型主動(dòng)量?jī)x”進(jìn)行嵌入式軟件系統(tǒng)的開發(fā)。同時(shí)還有成都工具研究所、洛陽新和精密測(cè)控有限公司等，但產(chǎn)品存在測(cè)量精度不高、顯示不夠直觀、測(cè)量范圍及控制點(diǎn)調(diào)整不方便和智能化程度低等缺點(diǎn)，而且基本上都是停留在以單片機(jī)為核心的微機(jī)化儀表的水平上，甚至有的還仍然在指針式儀表階段，而基于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)進(jìn) 行較高智能性的主動(dòng)測(cè)量?jī)x器地研究和開發(fā)還在起步階段。日本東京精密公司現(xiàn)已開發(fā)出了能檢測(cè)內(nèi)圓、外圓、連續(xù)面和斷續(xù)面，同時(shí)還 能在線檢測(cè)圓度誤差的主動(dòng)測(cè)量?jī)x，并且精度高，穩(wěn)定。一般的磨加工，重復(fù)誤差可小于 微米，尺寸分散性控制在 3 微米以內(nèi)；高精度磨加工，重復(fù)誤差小于 微米，尺寸分散性控制在 1 微米以內(nèi)。意大利的 Marposs 產(chǎn)品包括了一系列標(biāo)準(zhǔn)裝置，并且可以按照客戶要求專門設(shè)計(jì)。 嵌入式磨加工主動(dòng)測(cè)量?jī)x 軟甲系統(tǒng) 設(shè)計(jì)在現(xiàn)實(shí)中具有其重要的研究意義，也將擁有其廣闊的發(fā)展前景。 綜 上所述， 磨加工主動(dòng)測(cè)量控制儀作為一種先進(jìn)的智能化機(jī)械設(shè)備，對(duì)當(dāng)今機(jī)械加工過程中的磨加工的效率和精度的提高都具有很大幫助，既 減少了加工過程中的勞動(dòng)強(qiáng)度 ,又 提高了生產(chǎn)效率 , 同時(shí) 又降低了廢品率 。以單片機(jī)為基礎(chǔ)的嵌 入式系統(tǒng) , 沒有通用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)那樣豐富的軟件資源可以利用 , 諸如圖形化的操作系統(tǒng)、集成開發(fā)環(huán)境等大多資源需要自行定義 , 另外 , 要根據(jù)其不同的功能以及針對(duì)不同的用戶 , 開發(fā)不同的人機(jī)交互界面。同時(shí)它是一種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)語言 , 具有完善的模塊程序結(jié)構(gòu) , 在軟件開發(fā)中可以采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法。 C強(qiáng)大的功能得益于強(qiáng)大的 .NET 運(yùn)行框架。好的人機(jī)界面簡(jiǎn)單易懂，操作簡(jiǎn)單且具備引導(dǎo)功能，能夠使用戶感覺愉快，興趣增強(qiáng)，從 而提高使用效率。磨削到尺寸后砂輪快速退回，驅(qū)動(dòng)油缸帶動(dòng)主動(dòng)測(cè)量裝置退出測(cè)量工位，以便于操作者裝卸工件。 （ 2） 控制儀 鄭州大學(xué)本科畢業(yè)論文 6 控制儀將裝置輸出的電感信號(hào)經(jīng)過相敏整流、放大，發(fā)出粗磨、精磨、光磨、到尺寸等信號(hào)給磨床控制系統(tǒng)，磨床控制系統(tǒng)接受到信號(hào)后控制機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)， 從而到達(dá)控制工件尺寸的目的。主動(dòng)測(cè)量裝置俗稱側(cè)頭，起著把被測(cè)量參數(shù)的變化量轉(zhuǎn)化為測(cè)量信號(hào)的作用，它是測(cè)量?jī)x的主體。 主動(dòng)測(cè)量?jī)x主要由測(cè)量裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、控制儀三部分組成。主動(dòng)測(cè)量 是指在機(jī)械加工過程中，由測(cè)量裝置始終測(cè)量著工 件的尺寸，并將其尺寸變化量實(shí)時(shí)傳遞給控制儀，再由控制儀發(fā)出信號(hào)（如粗磨、精磨、光磨、到尺寸等信號(hào)）控制機(jī)床的動(dòng)作。如何解決這些問題成為一個(gè)重要的研究課題。 關(guān)鍵詞： C， Visual studio20xx， SQLite 數(shù)據(jù)庫，嵌入式，磨加工主動(dòng)測(cè)量?jī)x 鄭州大學(xué)本科畢業(yè)論文 1 Abstract With the continuous development of modern industrial technology, the industrial production of the machining accuracy, efficiency and stability of the equipment is put forward higher request, the grinding process for the final machining process on the surface of the precision part, its precision have a direct impact on the quality of mechanical size of the workpiece are measured after processing in traditional process, which often leads in the poor consistency, higher