程序错误的种类与定位方法 (程序错误的种类有哪些)

一、引言

在软件开发过程中，程序错误是不可避免的。
程序错误的种类多种多样，定位和解决这些错误是软件开发人员的重要任务之一。
本文旨在探讨程序错误的种类及定位方法，帮助开发者更有效地进行错误排查和修复。

二、程序错误的种类

1. 语法错误

语法错误是最常见的一类错误，主要发生在编写代码时。
这类错误包括拼写错误、缺失的分号、括号不匹配等。
编译器在编译过程中会指出这类错误，并提示错误位置。

2. 逻辑错误

逻辑错误是指程序在执行过程中出现的逻辑问题。
这类错误往往难以发现，因为它们不会引发编译器的报错提示。
例如，算法错误、条件判断错误、循环错误等都属于逻辑错误。

3. 运行时错误

运行时错误（也称为异常）是在程序运行时发生的错误。
这类错误通常与程序输入、内存管理、系统资源等有关。
常见的运行时错误包括空指针访问、数组越界、内存泄漏等。

4. 语义错误

语义错误是指代码在语法和逻辑上没有明显问题，但不符合预期的行为或结果。
这类错误往往是由于开发者对程序需求理解不足或误解导致的。
例如，某个函数按照预期应该返回某个值，但实际上返回了其他值。

三、程序错误的定位方法

1. 调试工具

使用调试工具是定位程序错误的有效方法。
调试工具可以帮助我们查看程序的执行过程，设置断点，单步执行代码，查看变量值等。
常见的调试工具包括GDB、Visual Studio的调试器等。

2. 打印和日志

打印和日志是定位错误的两种常用手段。
通过打印关键变量的值，我们可以了解程序在执行过程中的状态。
而日志可以记录程序运行过程中的重要信息，帮助我们分析错误发生的原因和位置。

3. 简化问题

当面对复杂的错误时，可以尝试简化问题。
通过逐步排除可能的错误源，缩小问题范围，我们可以更容易地找到错误的根源。
例如，可以逐步注释掉部分代码，观察程序行为是否发生变化，从而定位错误位置。

4. 代码审查

代码审查是一种通过多人共同检查代码以发现潜在错误的方法。
通过代码审查，我们可以发现语法错误、逻辑错误以及潜在的优化点。
代码审查还可以提高团队间的沟通和协作效率。

5. 重构和单元测试

重构是对代码进行改进的过程，以提高代码质量、可读性和可维护性。
通过重构，我们可以更好地组织代码结构，降低错误的产生。
单元测试是对代码模块的独立测试，确保每个模块在特定条件下按预期工作。
通过单元测试，我们可以快速发现模块中的错误并进行修复。

四、总结

程序错误的种类多种多样，包括语法错误、逻辑错误、运行时错误和语义错误等。
为了有效地定位和解决这些错误，我们可以使用调试工具、打印和日志、简化问题、代码审查以及重构和单元测试等方法。
在实际开发过程中，我们可以根据错误的类型和具体情况选择合适的方法，提高错误排查和修复的效率。

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1. 正文 正文的内容正文由概述、主体和总结三部分组成，正文字数不少于3000字。 1.1 概述 概述部分简要介绍实习单位基本情况、实习岗位、实习任务的完成情况等内容，字数在300字以上。 1.2 主体 主体部分主要是介绍实习过程做了些什么事、实习的体会，包括个人完成的主要工作和取得的成绩，思想和业务上的收获和体会，自己的实习态度、遵守纪律的情况。 它是学生实习成果的展示和表述，是整个顶岗实习过程的再现，本部分占顶岗实习报告的大部分篇幅。 这部分内容要求思路清晰，合乎逻辑，内容务求客观、科学、完备，要尽量让事实和数据说话。 用文字不容易说明白或说起来比较繁琐的，可应用表或图来陈述，字数要求在2000字以上。 1.3总结 总结是实习过程的总体结论和建议，主要回答“得到了什么”、“还有哪些不足”、“今后将要怎么做”。 它是顶岗实习成果的归纳和总结，以及对学校开设课程的建议，实习单位对人才素质的要求，自己存在的差距，未来的职业规划等。 撰写总结时应注意：明确、精炼、完整、准确、措辞严密，不含糊其词。 结论要一分为二，一方面包括实习成果，另一方面就是值得改进的地方。 2.致谢 致谢是对实习单位提供实习实训指导的领导、师傅、同事及相关人员的一种感谢。 文档内容小四，宋体或仿宋体；行间距1.25倍行距；段落首行缩进2个字符；插图与图表应进行编号。 毕业论文 一，我国数控系统的发展史 1.我国从1958年起，由一批科研院所，高等学校和少数机床厂起步进行数控系统的研制和开发。 由于受到当时国产电子元器件水平低，部门经济等的制约，未能取得较大的发展。 2.在改革开放后，我国数控技术才逐步取得实质性的发展。 经过“六五(81----85年)的引进国外技术，“七五”(86------90年)的消化吸收和“八五”(91~一-95年)国家组织的科技攻关，才使得我国的数控技术有了质的飞跃，当时通过国家攻关验收和鉴定的产品包括北京珠峰公司的中华I型，华中数控公司的华中I型和沈阳高档数控国家工程研究中心的蓝天I型，以及其他通过“国家机床质量监督测试中心”测试合格的国产数控系统如南京四开公司的产品。 3.我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段，许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。 但总的来说，技术水平不高，质量不佳，所以在90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整，经历了几年最困难的萧条时期，那时生产能力降到50%，库存超过4个月。 从1 9 9 5年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场，加强限制进口数控设备的审批，投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关，对数控设备生产起到了很大的促进作用，尤其是在1 9 9 9年以后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。 三，数控车的工艺与工装削 阅读：133 数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似，但由于数控车床是一次装夹，连续自动加工完成所有车削工序，因而应注意以下几个方面。 1. 合理选择切削用量 对于高效率的金属切削加工来说，被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。 这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。 经济有效的加工方式必然是合理的选择了切削条件。 切削条件的三要素：切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。 伴随着切削速度的提高，刀尖温度会上升，会产生机械的、化学的、热的磨损。 切削速度提高20%，刀具寿命会减少1/2。 进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。 但进给量大，切削温度上升，后面磨损大。 它比切削速度对刀具的影响小。 切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大，但在微小切深切削时，被切削材料产生硬化层，同样会影响刀具的寿命。 用户要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。 最适合的加工条件的选定是在这些因素的基础上选定的。 有规则的、稳定的磨损达到寿命才是理想的条件。 然而，在实际作业中，刀具寿命的选择与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、切削噪声、加工热量等有关。 在确定加工条件时，需要根据实际情况进行研究。 对于不锈钢和耐热合金等难加工材料来说，可以采用冷却剂或选用刚性好的刀刃。 2. 合理选择刀具 1) 粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。 2) 精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。 3) 为减少换刀时间和方便对刀，应尽量采用机夹刀和机夹刀片。 3. 合理选择夹具 1) 尽量选用通用夹具装夹工件，避免采用专用夹具； 2) 零件定位基准重合，以减少定位误差。 4. 确定加工路线 加工路线是指数控机床加工过程中，刀具相对零件的运动轨迹和方向。 1) 应能保证加工精度和表面粗糙要求； 2) 应尽量缩短加工路线，减少刀具空行程时间。 5. 加工路线与加工余量的联系 目前，在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。 如必须用数控车床加工时，则需注意程序的灵活安排。 6. 夹具安装要点 目前液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的，如图1。 液压卡盘夹紧要点如下：首先用搬手卸下液压油缸上的螺帽，卸下拉管，并从主轴后端抽出，再用搬手卸下卡盘固定螺钉，即可卸下卡盘。 四，进行有效合理的车削加工 阅读：102 有效节省加工时间 Index公司的G200车削中心集成化加工单元具有模块化、大功率双主轴、四轴联动的功能，从而使加工时间进一步缩短。 与其他借助于工作轴进行装夹的概念相反，该产品运用集成智能加工单元可以使工件自动装夹到位并进行加工。 换言之，自动装夹时，不会影响另一主轴的加工，这一特点可以缩短大约10％的加工时间。 此外，四轴加工非常迅速，可以同时有两把刀具进行加工。 当机床是成对投入使用的时候，效率的提高更为明显。 也就是说，常规车削和硬车可以并行设置两台机床。 常规车削和硬车之间的不同点仅仅在于刀架和集中恒温冷却液系统。 但与常规加工不同的是：常规加工可用两个刀架和一个尾架进行加工；而硬车时只能使用一个刀架。 在两种类型的机床上都可进行干式硬加工，只是工艺方案的制造者需要精心设计平衡的节拍时间，而Index机床提供的模块结构使其具有更强的灵活性。 以高精度提高生产率 随着生产效率的不断提高，用户对于精度也提出了很高的要求。 采用G200车削中心进行加工时，冷启动后最多需要加工4个工件，就可以达到±6mm的公差。 加工过程中，精度通常保持在2mm。 所以Index公司提供给客户的是高精度、高效率的完整方案，而提供这种高精度的方案，需要精心选择主轴、轴承等功能部件。 G200车削中心在德国宝马Landshut公司汽车制造厂的应用中取得了良好的效果。 该厂不仅生产发动机，而且还生产由轻金属铸造而成的零部件、车内塑料装饰件和转向轴。 质量监督人员认为，其加工精度非常精确：连续公差带为±15mm，轴承座公差为±6.5mm。 此外，加工的万向节使用了Index公司全自动智能加工单元。 首批的两台车削中心用来进行工件打号之前的预加工，加工后进行在线测量，然后通过传送带送出进行滚齿、清洗和淬火处理。 最后一道工序中，采用了第二个Index加工系统。 由两台G200车削中心对转向节的轴承座进行硬车。 在机床内完成在线测量，然后送至卸料单元。 集成的加工单元完全融合到车间的布局之中，符合人类工程学要求，占地面积大大减少，并且只需两名员工看管制造单元即可。 五，数控车削加工中妙用G00及保证尺寸精度的技巧 数控车削加工技术已广泛应用于机械制造行业，如何高效、合理、按质按量完成工件的加工，每个从事该行业的工程技术人员或多或少都有自己的经验。 笔者从事数控教学、培训及加工工作多年，积累了一定的经验与技巧，现以广州数控设备厂生产的GSK980T系列机床为例，介绍几例数控车削加工技巧。 一、程序首句妙用G00的技巧 目前我们所接触到的教科书及数控车削方面的技术书籍，程序首句均为建立工件坐标系，即以G50 Xα Zβ作为程序首句。 根据该指令，可设定一个坐标系，使刀具的某一点在此坐标系中的坐标值为(Xα Zβ)(本文工件坐标系原点均设定在工件右端面)。 采用这种方法编写程序，对刀后，必须将刀移动到G50设定的既定位置方能进行加工，找准该位置的过程如下。 1. 对刀后，装夹好工件毛坯； 2. 主轴正转，手轮基准刀平工件右端面A； 3. Z轴不动，沿X轴释放刀具至C点，输入G50 Z0，电脑记忆该点； 4. 程序录入方式，输入G01 W-8 F50，将工件车削出一台阶； 5. X轴不动，沿Z轴释放刀具至C点，停车测量车削出的工件台阶直径γ，输入G50 Xγ，电脑记忆该点； 6. 程序录入方式下，输入G00 Xα Zβ，刀具运行至编程指定的程序原点，再输入G50 Xα Zβ，电脑记忆该程序原点。 上述步骤中，步骤6即刀具定位在XαZβ处至关重要，否则，工件坐标系就会被修改，无法正常加工工件。 有过加工经验的人都知道，上述将刀具定位到XαZβ处的过程繁琐，一旦出现意外，X或Z轴无伺服，跟踪出错，断电等情况发生，系统只能重启，重启后系统失去对G50设定的工件坐标值的记忆，“复位、回零运行”不再起作用，需重新将刀具运行至XαZβ位置并重设G50。 如果是批量生产，加工完一件后，回G50起点继续加工下一件，在操作过程中稍有失误，就可能修改工件坐标系。 鉴于上述程序首句使用G50建立工件坐标系的种种弊端，笔者想办法将工件坐标系固定在机床上，将程序首句G50 XαZβ改为G00 Xα Zβ后，问题迎刃而解。 其操作过程只需采用上述找G50过程的前五步，即完成步骤1、2、3、4、5后，将刀具运行至安全位置，调出程序，按自动运行即可。 即使发生断电等意外情况，重启系统后，在编辑方式下将光标移至能安全加工又不影响工件加工进程的程序段，按自动运行方式继续加工即可。 上述程序首句用 G00代替G50的实质是将工件坐标系固定在机床上，不再囿于G50 Xα Zβ程序原点的限制，不改变工件坐标系，操作简单，可靠性强，收到了意想不到的效果。 中国金属加工在线 二、控制尺寸精度的技巧 1. 修改刀补值保证尺寸精度 由于第一次对刀误差或者其他原因造成工件误差超出工件公差，不能满足加工要求时，可通过修改刀补使工件达到要求尺寸，保证径向尺寸方法如下： a. 绝对坐标输入法 根据“大减小，小加大”的原则，在刀补001～004处修改。 如用2号切断刀切槽时工件尺寸大了0.1mm，而002处刀补显示是X3.8，则可输入X3.7，减少2号刀补。 b. 相对坐标法 如上例，002刀补处输入U-0.1，亦可收到同样的效果。 同理，对于轴向尺寸的控制亦如此类推。 如用1号外圆刀加工某处轴段，尺寸长了0.1mm，可在001刀补处输入W0.1。 2. 半精加工消除丝杆间隙影响保证尺寸精度 对于大部分数控车床来说，使用较长时间后，由于丝杆间隙的影响，加工出的工件尺寸经常出现不稳定的现象。 这时，我们可在粗加工之后，进行一次半精加工消除丝杆间隙的影响。 如用1号刀G71粗加工外圆之后，可在001刀补处输入U0.3，调用G70精车一次，停车测量后，再在001刀补处输入U-0.3，再次调用G70精车一次。 经过此番半精车，消除了丝杆间隙的影响，保证了尺寸精度的稳定。 3. 程序编制保证尺寸精度 a. 绝对编程保证尺寸精度 编程有绝对编程和相对编程。 相对编程是指在加工轮廓曲线上，各线段的终点位置以该线段起点为坐标原点而确定的坐标系。 也就是说，相对编程的坐标原点经常在变换，连续位移时必然产生累积误差，绝对编程是在加工的全过程中，均有相对统一的基准点，即坐标原点，故累积误差较相对编程小。 数控车削工件时，工件径向尺寸的精度一般比轴向尺寸精度高，故在编写程序时，径向尺寸最好采用绝对编程，考虑到加工及编写程序的方便，轴向尺寸常采用相对编程，但对于重要的轴向尺寸，最好采用绝对编程。 b. 数值换算保证尺寸精度 很多情况下，图样上的尺寸基准与编程所需的尺寸基准不一致，故应先将图样上的基准尺寸换算为编程坐标系中的尺寸。 如图2b中，除尺寸13.06mm外，其余均属直接按图2a标注尺寸经换算后而得到的编程尺寸。 其中， φ29.95mm、φ16mm及60.07mm三个尺寸为分别取两极限尺寸平均值后得到的编程尺寸。 4. 修改程序和刀补控制尺寸 数控加工中，我们经常碰到这样一种现象：程序自动运行后，停车测量，发现工件尺寸达不到要求，尺寸变化无规律。 如用1号外圆刀加工图3所示工件，经粗加工和半精加工后停车测量，各轴段径向尺寸如下：φ30.06mm、φ23.03mm及φ16.02mm。 对此，笔者采用修改程序和刀补的方法进行补救，方法如下： a. 修改程序 原程序中的X30不变，X23改为X23.03，X16改为X16.04，这样一来，各轴段均有超出名义尺寸的统一公差0.06mm； b. 改刀补 在1号刀刀补001处输入U-0.06。 经过上述程序和刀补双管齐下的修改后，再调用精车程序，工件尺寸一般都能得到有效的保证。 数控车削加工是基于数控程序的自动化加工方式，实际加工中，操作者只有具备较强的程序指令运用能力和丰富的实践技能，方能编制出高质量的加工程序，加工出高质量的工件。 六，数控机床故障排除方法及其注意事项 由于经常参加维修任务，有些维修经验，现结合有关理论方面的阐述，在以下列出，希望抛砖引玉。 一、故障排除方法 （1）初始化复位法：一般情况下，由于瞬时故障引起的系统报警，可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障，若系统工作存贮区由于掉电，拔插线路板或电池欠压造成混乱，则必须对系统进行初始化清除，清除前应注意作好数据拷贝记录，若初始化后故障仍无法排除，则进行硬件诊断。 （2）参数更改，程序更正法：系统参数是确定系统功能的依据，参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。 有时由于用户程序错误亦可造成故障停机，对此可以采用系统的块搜索功能进行检查，改正所有错误，以确保其正常运行。 （3）调节，最佳化调整法：调节是一种最简单易行的办法。 通过对电位计的调节，修正系统故障。 如某厂维修中，其系统显示器画面混乱，经调节后正常。 如在某厂，其主轴在启动和制动时发生皮带打滑，原因是其主轴负载转矩大，而驱动装置的斜升时间设定过小，经调节后正常。 最佳化调整是系统地对伺服驱动系统与被拖动的机械系统实现最佳匹配的综合调节方法，其办法很简单，用一台多线记录仪或具有存贮功能的双踪示波器，分别观察指令和速度反馈或电流反馈的响应关系。 通过调节速度调节器的比例系数和积分时间，来使伺服系统达到即有较高的动态响应特性，而又不振荡的最佳工作状态。 在现场没有示波器或记录仪的情况下，根据经验，即调节使电机起振，然后向反向慢慢调节，直到消除震荡即可。 （4）备件替换法：用好的备件替换诊断出坏的线路板，并做相应的初始化启动，使机床迅速投入正常运转，然后将坏板修理或返修，这是目前最常用的排故办法。 （5）改善电源质量法：目前一般采用稳压电源，来改善电源波动。 对于高频干扰可以采用电容滤波法，通过这些预防性措施来减少电源板的故障。 （6）维修信息跟踪法：一些大的制造公司根据实际工作中由于设计缺陷造成的偶然故障，不断修改和完善系统软件或硬件。 这些修改以维修信息的形式不断提供给维修人员。 以此做为故障排除的依据，可正确彻底地排除故障。 二、维修中应注意的事项 （1）从整机上取出某块线路板时，应注意记录其相对应的位置，连接的电缆号，对于固定安装的线路板，还应按前后取下相应的压接部件及螺钉作记录。 拆卸下的压件及螺钉应放在专门的盒内，以免丢失，装配后，盒内的东西应全部用上，否则装配不完整。 （2）电烙铁应放在顺手的前方，远离维修线路板。 烙铁头应作适当的修整，以适应集成电路的焊接，并避免焊接时碰伤别的元器件。 （3）测量线路间的阻值时，应断电源，测阻值时应红黑表笔互换测量两次，以阻值大的为参考值。 （4）线路板上大多刷有阻焊膜，因此测量时应找到相应的焊点作为测试点，不要铲除焊膜，有的板子全部刷有绝缘层，则只有在焊点处用刀片刮开绝缘层。 （5）不应随意切断印刷线路。 有的维修人员具有一定的家电维修经验，习惯断线检查，但数控设备上的线路板大多是双面金属孔板或多层孔化板，印刷线路细而密，一旦切断不易焊接，且切线时易切断相邻的线，再则有的点，在切断某一根线时，并不能使其和线路脱离，需要同时切断几根线才行。 （6）不应随意拆换元器件。 有的维修人员在没有确定故障元件的情况下只是凭感觉那一个元件坏了，就立即拆换，这样误判率较高，拆下的元件人为损坏率也较高。 （7）拆卸元件时应使用吸锡器及吸锡绳，切忌硬取。 同一焊盘不应长时间加热及重复拆卸，以免损坏焊盘。 （8）更换新的器件，其引脚应作适当的处理，焊接中不应使用酸性焊油。 （9）记录线路上的开关，跳线位置，不应随意改变。 进行两极以上的对照检查时，或互换元器件时注意标记各板上的元件，以免错乱，致使好板亦不能工作。 （10）查清线路板的电源配置及种类，根据检查的需要，可分别供电或全部供电。 应注意高压，有的线路板直接接入高压，或板内有高压发生器，需适当绝缘，操作时应特别注意。 最后，我觉得：维修不可墨守陈规，生搬理论的东西，一定要结合当时当地的实际情况，开阔思路，逐步分析，逐个排除，直至找到真正的故障原因。 综上所述，数控技术的发展是与现代计算机技术、电子技术发展同步的，同时也是根据生产发展的需要而发展的。 现在数控技术已经成熟，发展将更深更广更快。 未来的CNC系统将会使机械更好用，更便宜。 楼主，祝你成功！~~

该内存不能为written的解决方法

内存不能为written解决办法：通过按快捷键“WIN+R”弹出运行。 输入cmd后点击确定按钮，进入DOS命令界面。 命令提示符下输入：for%1in(%windir%\system32\*)/s%1，输好代码后，敲击回车键。 系统开始重新注册dll文件，这需要稍微等待一段时间，等dll文件重新注册完成后内存不能为read或written的问题就解决了。

机械工程英语第二版叶邦彦_汉语翻译(机械工业出版社)--part2翻译...

（22）因为加工中心的高生产能力，大量的切削会产生并且必须被收集起来应此一些需要一些可用于切削收集处理的设计，就像图示所举例那样，两个在横轴加工中心截面图底部的切削传送带这些特殊的加工传送带是螺旋形或螺杆型，他们沿着导槽收集切削并且将他们输送到收集点，另一条系统会选用链式传送带。 刀具的选择（23）加工中心能够有能力需求有效的花费可以说进行有效的成本控制，他们通常不得不每天做至少两次移动，所以他们必须有效并且可以连续调整在加工中心中产品的购买需求，因为他们固定的多功能性，但是加工中心可用于及时的制造大范围的特殊产品。 （24）种类的选择和加工中心的尺寸依赖于以下几种因素。 a．产品的种类，尺寸和模具的复杂性。 b．加工方法的种类及执行方式和切削工具的需求次数。 c．精确补偿的需求。 d．生产速率的需求。 （25）尽管多功能性是选取加工中心的一个关键因素，我们必须考虑到权衡高成本高精度需求和比较在运用传统加工工具制造相同产品时的成本。 Unit5 工业机器人 介绍 工业机器人是相对来说较新的机电设备，它已经开始改变现代工业的面貌。 工业机器人不像科幻小说中的那个模样具有人一样的能力并且能与其它移动物建立友谊。 机器人能够看见听到触觉听的研究已经进行了20多年，现在开始开花结果了。 然而，通常所说的工业机器人技术是是大多数机器人只包含了一条臂而不是拥有人解剖学上的全部结构。 通常的控制只允许这些机器人在空间上从点到点的移动，完成相对简单的工作。 美国机器人学会定义机器人为“一个可再编程序，多功能的机器手，它通过各种可编程的运行来完成不同的任务，用于搬用原料、零件、刀具、以及专用装置。 如果认为不同类型的加工有不同的作用。 那么一个数控加工中心也可以被认为是机器人。 大部分制造工程师认为数控加工中心不是机器人，尽管他们有很多相似之处。 数控机构和机器人的动力驱动和控制十分相似。 想数控机构一样机器人能够由发动机、液压系统、气压系统提供动力。 两种设备都能由开环控制或闭环控制。 实际上，许多应用于机器人发展技术由数控工业演变过来并且许多机器人制造商也制造数控机床和数控控制器。 实际的机器人由带有腕（或称为臂）的主机身和机器端部的工具（通常是某些的支撑器）组成。 机器人也可能有一个辅助动力系统。 机器人系统还包括一个有一些控制环模、操作杆、键的控制器。 一种典型的机器人系统如图5、1机器人特点通常由机械系统的设计表现，一个主要框架包括三条移动轴的机器人称为笛卡尔机器人。 笛卡尔机器人它的名字来源于笛卡尔坐标系沿三维空间的直线移动。 一些笛卡尔机器人由龙门结构构成以便使沿每个轴的偏差最小。 这些机器人称为龙门机器人。 图5.2展示了笛卡尔机器人，这些机器人的动作控制都相似于传统的三坐标机床。 龙门结构一般来说是最正确的机器人实际结构。 龙门机器人通常用于公差较小和位置度要求较高的装配中。 圆柱机器人由两个移动轴和一个旋转轴组成，这种机器人的名称来源自包围轨迹（它的功作范围），它由轴移动的极限位置构成。 图5.3展示了典型的圆柱机器人。 圆柱机器人有许多应用，最常见的是材料的搬运操作。 给机器人编程。 为了是设备具有资格作为机器人，它必须是容易可再编程的。 不可编程的机构，无论其通过重新装配或再接线可实现的潜在柔性有多大，也不能算坐机器人。 许多这类设备是固定的或可变的序列机器人。 很多这样的机器人是由气压驱动的。 这种机器人借助某种梯形逻辑图被驱动至一些固定的挡块活行程开关处，而不是控制它的轨迹。 虽然梯形图编程可满足机器人的运动要求，但行程开关和挡块必须正常的被整体移动，以改变所需执行的工作任务。 动力开动或发动机打开到“开”或“关”依据工序的要求和转换状态。 机器人对这类系统操作通常局限于相当简单应用。 传统机器人的程序通常采用以下三个形式之一：（1）操作器编程（2）导入式程序（3）脱机程序。 每个机器人通常具有一个或更多这种程序类型的系统。 每种形式的优缺点依不同的应用而不同。 操作器编程最常用的机器人编程方式，这种类型编程，Apendant 通常包括几个用于使机器人在它工作范围移动的操作杆。 在每个工序的终点，机器人的位置被保存。 像数控机床一样，一些机器人允许编程人员选择定义两点间路线。 另外，这些机器人被称为连续路径系统。 不允许用户指定路径系统称为点到点系统。 许多连续路径机器人允许用户定义在两个主要点之间连线的路径。 那么，用户可以定义直线、圆弧的、指定某一位置的路径。 在直线路径中，机器人在笛卡尔空间中，以直线两两端点移动。 顾名思义，圆弧运动就是在某一主平面上沿圆弧运动。 机器人以插入某处方案执行路线很不容易确定。 在接点插补中，机器人的每一关节都以一恒定速度移动以保证所有的轴同时启动和停止。 对于笛卡尔机器人，直线和结点插补方案产生相同的路径。 对于其他类型机器人系统，这不成立。 操作器编程系统通常提供允许编程人完成辅助操作的命令，如关闭终端，等待，暂停，检查一种或几种转换状态，返回全部状况给机床，等等。 编程人员使机器人走过要求完成一项工作的必要步骤，保存每一中间步骤和辅助的信息。 用于给fanuc M1机器人编程的操作器，如图5.4所示。 导入式程序是最简单的机器人程序设计过程之一。 顾名思义，编程人简单实际的是机器人沿着路线轮廓移动。 机器人控制器反馈它的位置并且像编程人一样引导机器人完成操作。 当编程人员负责引导机器人完成必要动作时，动力降低以便机器人不产生伤害操作人员。 尽管导入式编程是最容易学的程序语言，但它也反映了一些机器人应用的限制，例如，当机器人正在进行操作时，操作人员搬运机器人。 齿轮，电动机和丝杠会引入错误的运算读数值，这样当机器人的重量，也许是工件的重量必须由系统承担时，端部执行器的 实际位置可能与机器人的训练位置有很大差异。 这种方式的另一个问题是由于在机器人的位置和速度被记录指引通过期望的路径是，大量的数据信号产生，这些数据不需存储后调用，存储和从新调用的空间和时间可能会引起汇编器问题 ，也许与导入方程式协调的主要问题是引导机器人完成工艺过程的人能够做有限的准确可能引起工艺过程的不协调，人为错误和不准确性削弱了使用机器人的优点。 脱机程序对机器人来说是相对较新的技术，它能够提供导入式和控制板编程的一些优点。 脱机程序的规律与对数控技术应用脱机语言类似。 几种脱机语言已经在美国的主要大学和工业种发展。 这些语言主要有unimation的VAL,美国机器人协会的ar-basic,microbot,lnc的arm-basic和ibm的ami，以ar-basic为例解释说明脱机语言，ar-bisic允许用户定义机器人的位置控制机器人的运动输入输出控制数据ar-basis系统的细化，他采用的许多相同的功能采用了我们熟悉的basic程序语言，在ar-basic中，点和刀具定义为初始化数据点由以下协议定义x,y,z,r,yX,,y,z表示由端部执行器占据笛卡尔空间，r p y表示刀具旋转进给和yaw.每个点的定义既可以是绝对的夜可以是相对的（也和数控机床有相似的规则） 刀具定义命令常用于定义操作要求的所有刀具的位置，刀具定义指定机器人面板的中心，包括等定义点相同的六个数据 机器人通过运动控制命令执行运动，运动命令允许编程人定义采取的路径类型（直线，圆弧，结点插补）定义刀具的最终速度定义参考柜架定义刀尖的类别AR-Basic也允许程序编译人员输入，输出数据到与机器人连接的设备，模拟的数字信号可以传送到模—数转换转换器并行的或串行的I/O口。 表5—1是点和刀具定义的举例。 表5—2举例说明了AR-Basic的运动控制。 Unit6成组技术成组技术是一个制造业的哲学概念，它涉及到具有相似或相关属性零件的标识和分组，这样我们可利用产品的相似性这种特点把这种技术应用于产品的生产的设计制造生产过程中。 历史上，这项新奇的技术首先出现在1920年的美国，当时Frederick Taylor也认同成组部件需要特殊工艺的观点紧随其后的是琼斯和拉姆森机械公司在20世纪20年代初，这个公司使用的是一种简陋的成组加工方式来生产机床，他们使用这一原理的方法就是以产品来划分部门而不是以工艺或缩短路径来划分部门。 现如今，成组技术通过良好的结构分类和编码系统和应用支持软件采取的相似组成部分取得优势。 现代制造技术正投许多日益增长的国际化竞争与快速变更的市场需求所引起的挑战进行着比拼。 下列的这些挑战已在成组技术中遇到过。 第一段略。 作为第一个因素的结果，传统的销售组织变得非常低效和浪费，这都是因为产品在不同的加工部门之间奢侈的路径（直接翻译的不很对）。 为了缩短准备时间有必要使设计与生产环节紧凑起来，从而获得在国际市场中相对有利的位置。 1.产品设计中的益处。 涉及到产品的设计，组成技术的原理益处就是它能够是产品设计者避免”重新设计车轮”(即重复改造)，或者加大设计的影响，换句话说，它排除设计一个已经被设计过的产品的可能性，因为他使储存变得容易并且使工程设计的检索相对容易些。 （下句书中有） 如果精确部件的设计不包括在公司的电脑档案中，一个设计将足够接近那种被需要的能够被检索并且调整调整到为了满足需求的程度。 成组技术的进一步优势是它促进了设计特征的标准化，诸如角半径，倒角这一类的，从而导致了生产工具和生产设备的标准化。 2.模具和安装的标准化。 自从部件被分门别类处理后，一个柔性的生产设备的设计能够使得其适应用同一种方式加工的同种类别内的各种加工，从而通过减少夹具来减少其所需的费用。 同样的，一个机器的安装也可以适应整个类别而不是独立部件。 3.已有 4．提高问题式生产的经济体系。 通常，间歇式生产涉及了许多非标准部件。 似乎毫无共同之处。 因此，不同类别的分组部件使得经济效益的 获得只存在于大批量生产中。 5．更容易调度。 将部件分组方便了任务的调度，使得工作时是完成一类的加工而不是只加工单个部件。 6． 减少工作进程和准备时间。 7 更快更合理的工艺设计。 成组技术为自动化流程规划铺平了道路，这可以通过适当的零件分类和编码系统来实现，在每个部分的详细过程图中储存代码，从而方便检索。 Unit71 CAD/CAM (计算机辅助设计)是一个以电脑为辅助设计或用电脑辅助设计的一个术语。 它是一种在设计和生产过程中运用数字电脑来完成特定功能的一种技术。 这一技术正朝着设计和制造，这两个曾被传统的认为在生产过程中有名自独立分工职能的两个过程相结合的过程发展。 总之，CAD/CAM将会为今后的计算机结合产业提供技术基础。 2、由硬件和软件组成的电脑系统将执行由特定用户所提出的特殊的设计功能基础的CAP硬件包括：电脑。 一个或多个终端器图像显示、键盘、及其他的一些外部设备。 CAD的软件包括能在其系统内运行计算机图表的计算机程序及能为公司用户的设计工作提供便利的应用程序。 例如：分力压力分析（程序）机器的动力回应（程序）热交换计算程序、及各种控制程序等。 由于生产线、制造工序及顾客市场的不同，各种应用程序也会随不同用户的需求的转变，因而这些工厂也带来了对CAD系统需要的差异3计算机辅助制造（CAM）可以被定义为通过拥有车间生产信息的直接或间接的电脑界面利用计算机系统来计划、管理和控制制造工厂的运作。 其定义表明，计算机辅助制造的应用可分为两大类：一计算机监控和管理，这是计算机为了监控和管理生产过程最直接的应用且于生产过程直接相联系二、以制造为支撑的应用、这是计算机被直接用于工厂的生产运作，但其中并没有计算机与制造过程直接联系的界面CAD/CAM系统具有一套全新的制图基本原理，其中的任何一个都能提高制图效率 。 例如：目前市场上大多系统都是具有能将新兴的实用的制图技术制动化固有功能。 如分层技术使得制图能按逻辑结构制图，立刻组成一个整体，并被分开保存以便识别，但这些部件并展示整个制作过程。 这一过程与我们在生物中所见到的解剖图样类似。 骨骼，神经，内脏，血管和肌肉分别由具有不同颜色的塑料所替代。 他们被看做个体，或者把他们叠加在一起，来显示各个部件之间是如何相匹配的。 通过图象系统来分层设色，采用相同的原则，除非覆盖物是逻辑的而不是非物理的 。 诸如此类的应用有很多。 分层也可用于区分英文和数字维度信息，数据信息。 文本信息，电子需要锯锤测探、机械部件路径等。 结果是清晰、明了的图样其它分析的好处：CAD/CAM也可以通过其它方式影响一个公司的工程系统，它能把所有的物理过程流线化，并且允许对现代化的工程技术方法和工艺过程进行重新评估。 CAD/CAM提高了确保质量的技术，自然而然的适合于保持精度完善文件材料，并且保存了零件的数量与材料清单的精确记录。 一个完全集成CAD/CAM系统的正确安装，促进了一个公司对设计及生产方法的评估，并且开创了那些方法所适合的标准。 通常这个评估证明是有效的，但也能给那些没做好准备的人带来意外伤害。 对这两方面的问题都考虑到的管理者是很聪明的，CAD/CAM的应用始终都是一件复杂的事。 缺点是什么呢？CAD/CAM的缺点或许并不明显，但即使对于最好的设计也是‘具有破坏性的。 其中最大 的缺点是来自于从手工草图和保存的记录到CAD/CAM系统径直移动所必须的跳跃。 这就好像是把喷气式飞机的引擎安装在大众汽车上，汽车开始可能在很短的时间内行驶的很快，但是，如果底盘不够坚固来处理作用力，那么所有的设计将震动分离。 换句话说，CAD/CAM将突出工作最脆弱的区域的不完全性，这对于人和不能保持的规则来说是残忍的，就像一个对它的描述：“如果一个公司内部对绘图材料清单和部分数字系统不能很好的使用，CAD/CAM系统将使问题恶化。 ”当这种令人不满的结果发生时，通常会把矛头指向CAD/CAM系统---虽几乎是不能谴责的是，但通常比将矛头指向人或组织更好。 任何一台计算机将只能在输入数据时工作，这是最基本的数据处理规则：废物进，废物出。 如果一个公司正在使用一个不完全的目录控制系统，仅仅是因为它是自动的。 这个系统将得不到改善。 事实上，自动化将会使这个不完全更加明显。 并且可能更混乱。 因此当实施CAD/CAM系统是不仅评估技术的需要很重要，而且对于期望提高的现存的规则也是很重要的。 如果管理者不愿对现存的操作条件，标准，工艺过程进行评估，那对CAD/CAM的使用将很可能会失败----因为一系列的原因。 原因之一，管理政策将因为CAD/CAM系统与标准操作过程的分离而不能被很好的组织。 在低水平的管理者中将产生一种这个系统永远不会被人们有效使用的感觉。 另一个原因，不同的部门之间的信息通道还没有建立起来，这也导致产生CAD/CAM系统不能被长期使用的感觉。 还有一个原因，就是操作员对系统实施的方面没有输入，这就导致了绘图标准的缺点，系统管理的贫乏，系统使用者的无知，这种循环是不可原谅的。 特别是对于标准操作条件的评价将直接给提高这些工艺过程提供意见，即使是CAD/CAM系统从来没被使用过。 CAD/CAM的应用 CAD/CAM技术从画图板发展到如今已经经过了一个很长的历程，它已经广泛的应用在各种工业生产，涉及范围从航天飞机控制到武器研究。 从绘图到动态诊断，从电路分析到结构钢分析。 CAD/CAM广泛应用于绘图和制造的各个环节，从绘制影视音像设备草图到控制大量的机器人组装线，它的用途在不断的发展。 CAD/CAM首先应用于电子制作业。 这是因为CAD/CAM并不是一项公认的超越计算机产业的技术。 人们才觉察到CAD/CAM在航空民用工业等领域的市场需求。 新的复杂的设计已经无法由借助查图手册的手工绘图所满足。 CAD/CAM成了必然的解决方法。 如今这项技术已经具备了强大的技术和资金基础。 因此，潜在的CAD/CAM的用户能够满足最终所采用的挑剔要求，他们再也不用购买低劣的或不会使用的设备了。 当今的CAD/CAM市场： 现在，市场上有4种CAD/CAM的提供商。 第一种是大型公司的附属机构或部门。 IBM的CAD/CAM分部就是一个例子。 这些分公司和他的总公司哟着大宗的商业买卖，他们不仅销售钥匙系统，还称作售后服务处。 因为这些公司有着强大的后盾，所以他们的运作良好。 但是他们同样受束缚作风的影响，使得他们的不能对市场变化作出快速反应，也不能把先进的技术用于生产线来提高设备的性能。 第二种是专门的交钥匙系统销售商。 这些公司提供各种各样的作用于不同工业环境的CAD/CAM系统。 这些公司已经从事CAD/CAM行业几年或几十年。 他们已经在不断的技术发展中建立了良好的 声誉，这类公司有。 。 。 。 ，这些企业由于规格较小，有时不能提供很好的售后服务，但他们对市场反灵敏，能很好的满足客户的要求，能够提供各种可以使用的CAD/CAM系统。 第一种是新兴的CAD/CAM销售企业。 这些公司比较小，年轻，富有创新精神，但他们的市场占有率仅为5%,但是每个公司都擅长为部分市场单人独特的高品质的系统。 通常，这些企业销售的微型监控系统对需要小型化专业化 的CAD/CAM系统的客户非常有用。 事实上，这些客户在购买设备前都是经过深思熟虑的。 第二种是服务机构，这些企业专门从事CAD/CAM服务。 来满足很小的或协调性的需求。 服务机构越来越普遍并成为那些不能承担购买CAD/CAM系统费用或不具备购买条件的公司的首选。 这些机构不仅参与CAD/CAM的相关商业行为，他们还能为那些将要考虑购买他们设备的企业进行相关培训和研讨。 和任意一种销售商做生意都有利有弊，大公司不容易讨价还价，而且他们技术革新缓慢，但他们大多能提供良好的服务和可靠的产品，专门的销售企业对客户的需求都加灵活，并且产品升级周期较短。 1、CAD/CAM是指一个以计算机为辅助设计或辅助制造的术语。 它是一种在设计和生产过程中运用数字计算机来完成特定功能的一项技术，这一技术正朝着与设计和制造两个一直被认为在生产过程中各自独立、分工明确的两个过程相结合的过程发展。 总之，CAD/CAM将会为今后的计算机融合产业提供技术基础。 2、这一计算机系统由硬件和软件两部分组成，执行由特定用户所提供的特殊的设计功能。 基本的CAD硬件包括计算机、一个或多个终端图样显示器、键盘及其他的一些外部设备。 CAD的软件包括能在计算机系统内部运行的图标和程序。 例如，分力压力分析程序动力回应程序，热交换计算程序及各种控制程序等。 由于生产线、制造工序及顾客市场的不同，应用程序会随用户的不同需求而转变。 这也导致了CAD系统需求的差异。 3、计算机辅助制造CAM可被定义为通过拥有车间生产信息的直接或间接的计算机界面，利用计算机系统来规划、管理和控制制造车间的运作。 其定义表明，计算机辅助制造的应用分为两大类：<1> 计算机监控和管理，这是计算机为了监控和管理 提高制图效率1、2、3、它的潜能确实是无限的，生产率的提高只受管理原则性的限制。 比如，可以把制图中心看做是一个专门设计货仓的建筑方。 他们的多数工作都是重复的，可以在一项项工作中被反复使用。 例如，一个标准的地板或楼梯；亦或是一个标准的门或门框，系统可以再几秒内完成这项工作，同时制图者可以不必每次都重新设计必须插入到图中的部分。 4、此外还有许多使用的宏程序。 一组放在一起的按钮可以自动的将图样的规格用英文自动转化为数字单元，或自动调节整个绘图，并使之旋转到理想的方位，或生成一张关于复杂工程绘图的材料清单。 5、更进一步的讲，整个设计过程都能被储存到系统中。 当制图者接到一个与所储存的绘图规格相似的工作时，他只需重新调用它，把它引入工作存储库，再重新修改新工作中与原图的不匹配的部分的规格。 这样效率就被提高了，原始工序被提高了效率，而反过来，下一步的工序也被提高了效率，这说明需保持和对用户易于操作的有完善与分进的数据库。 Unit8柔性制造系统关于柔性制造系统，有很多不同的定义，多数情况下，如何对其定义依赖于其使用者对其组成部分和使用方法的个人看法。 然而，接下来的描述是对FMS定义的概括，那就是有源可寻和无源可寻的资源。 美国政府：一系列的自动机床和生产加工设备项目与自动物料处理系统联系在一起普通级别的数据事先编程计算机控制，为任意生产加工的零件或组合列入预先给定的零件组中做准备。 Kvearney和Tvrecker：FMS是数控机床的组成。 它能任意地执行零件组，自动化物料的处理和中央计算机控制动态平衡资源的利用。 因此，系统能自动的适应在零件生产，产品的品种组成和输出方面的变化。 FMS是一种可随意的指定任务的自动化系统，这种系统基于承租制造技术，结合了计算机集成控制和一组可连续进行零件的自动处理和加工的机床。 FMS结合了微电子技术和机械工程能够使批量生产更具有经济性，中央在线计算机控制的机床，其他工作站，能完成零部件的传输和加工。 计算机也能提高监控和信息控制，这种结合了灵活性和全局控制的方式使小批量大范围的产品的生产成为可能。 在已有的能力和预先定义的规划范围内，在控制中执行零部件和产品的多样化生产。 一种将帮助精良工厂获得较快的加工时间的技术，是在一个较高水平的管理和中心控制下，实现较低的单元成本，较高的质量的生产。 基本上FMS是有软件和硬件组成的。 硬件部分是可见的，可触摸的。 例如：计算机数控化机床，旋转式托盘，物料传输设备（机器人和自动引导小车），集中是排屑系统，刀库，坐标测量机，工件清洗站和计算机硬件设备。 软件部分是不可见的无形的，例如：数控程序，交通管理软件，刀具信息，坐标测量仪的工作顺序文件和复杂的FMS软件。 图8.1是典型的FMS布局和它的主要动态性组成和可确认的组成部件。 Unit9为了理解提高自动化综合生产力的限制因素，进行下面的类比，假设一辆汽车的多种辅助系统都已经自动化了，司机的工作会变得更加轻松，自动加速、减速、转向、刹车将会比人工操作更有效。 然而，考虑一下将会发生的事，如果这些自动化的辅助系统在一定程度上没有联系在一起，即不能即时的连续的交流与分享精确的最新的信息，一个系统试图加速，而另一个系统试图刹车。 在自动化制造设备上有同样的制约，这些制约导致了如今制造技术发展的另一个阶段：集成。 Unit15滑尺的平移运动是通过使用空气轴实现的，为了尽量减少摩擦，也为了减少因滑道缺陷引起的后果，一个合适的空气源是必需的。 基轴的运动完全依靠于廉价的手动三坐标测量仪，大多数手动机器都配有一个精确地手轮装置，尽管许多用户更喜欢直接用手来移动滑尺。 更昂贵的机器采用马达驱动的轴驱动装置，采用直流伺服电机通过特殊的机制运作，各轴均有即断开关来控制并允许手动控制运动。