项目研究的背景及用途： 随着钢管架结构的普及，存在着大量的管端相贯线需要加工。管——管相交，管——板相交，管—管—板相交对管端相贯线焊接破口提出了很高的要求。目前对这种相贯线焊接坡口均采用人工放样、制样板、划线、手工切割，最后经人工打磨的工艺方法来进行加工。为了改变这种加工质量差、效率低的状况，研究管端焊接坡口数控切割具有重要的理论意义和实际应用价值，火焰自动切管机数控系统开发应运而生。该火焰自动切管机可加工各种形式的管端相贯焊接破口。 技术原理及流程： 该项研究与开发是在建立相贯线数学模型(管—管相贯、管—板相贯、构成 Miter 接头的相贯线，多管、板相贯等)的基础上，建立了两面角、破口角数学模型，并设计了相应的计算机程序，能够自动计算出数控切割所需的各项参数。构建了开放式、模块化的数控系统硬件平台，实现三轴联动自动切割。 成果水平及主要技术指标： 该研究达到并部分超过国际先进水平，获天津市科技进步三等奖。 市场分析及效益预测： 该项研究可应用于各种管端相贯焊接破口的数控自动加工，如海洋石油平台、大型钢结构桁架等，其加工质量好，效率高。该设备平均每年完成 3600 吨管材加工，按 0.416 万元/吨计算产值，约为 1500 万元/年，按特种加工利润率 13.4%计算，其年利润约为 201 万元。 

本项目开发 PCB 钻孔机数控系统。系统基于 Linux 操作系统采用软件化数控技术来研制开发。系统功能包括人机控制模块、运动控制模块、逻辑控制模块、硬件接口模块等。人机控制模块具有友好的人机交互接口，以数据库技术为支撑，实现 PCB 钻孔机床控制模式、刀具管理、参数设置、状态监测、 PLC 系统调试等功能。运动控制模块和逻辑控制模块实现数控系统必须的运动、逻辑控制，包括速度控制、插补、位置控制、主轴控制等。硬件接口模块实现数控系统与执行、驱动装置的接口，具有进给伺服控制、反馈接口，主轴变频控制、反馈接口， PLC I/O  接口等。通过本系统实现对 PCB 钻孔机的控制。开发高性能 PCB 机床数控系统是国产 PCB  数控机床占领 PCB 市场的领头兵，本系统比国外系统生产成本节约 60% （不少于 10 万元），系统维护成本节约 70% 。目前，全球 PCB 钻铣机床每年的需求量大约在 4000~5000  台左右。若只按目前大陆市场的 1000 台测算，该系统应用后每年至少可创造 1 亿元的价值。

本发明公开了一种基于虚拟上位机的数控系统，包括设置在远 程服务器上的虚拟上位机、位于本地的数控系统下位机、以及用于人 机交互的人机交互设备，其中人机交互设备用于提供人机交互输入/输 出接口；虚拟上位机上集成有人机交互模块、非实时/半实时性任务执 行单元、以及下位机控制单元，上位机接收数控加工指令并通过非实 时/半实时任务执行单元进行处理以形成机床控制指令，进而通过下位 机控制单元将控制数据利用网络传输至本地下位机；本地下位机控制机床执行实时性的运动控制和逻辑控制。本发明基于虚拟化技术实现 对数控系统上下位机架构的全新设计，解决目前数控系统存在的数据 处理能力、HMI 功能扩展以及远程加工受限的问题。 

1、华中8型高档数控系统 国家重大科技专项成果   高速高精·多轴多通道·智能控制 华中8型高档数控系统是华中数控研发的新一代全数字总线式高档数控系统，突破了一批关键核心技术，如：NCUC高速现场总线，多通道、多轴联动控制技术，纳米插补技术,前瞻预读功能，小线段高速平滑，双轴同步控制，刀具空间长度补偿（RTCP），复合加工，误差补偿，对话式式编程等。2016年4月10日，华中8型通过中国机械工业联合会组织的科技成果鉴定，鉴定委员会专家一致认为“该系统各项功能、性能、可靠性达到国外同类系统水平，可替代进口”。2018年，华中8型高档数控系统荣获国家科技进步二等奖。 目前，华中8型数控系统已实现数万台销售。其中，既包括量大面广的数控车床、车削中心、数控铣床、立式加工中心、卧式加工中心、钻攻中心等中、高档数控机床，还包括与重大专项配套的近千台高档数控机床，产品覆盖十余类规格的机型，领域涉及航空航天、军工、能源装备、汽车制造、3C加工等，是配套最多的国产高档数控系统。 2、华中9型-新一代人工智能数控系统 华中数控本次展会隆重推出的华中9型智能数控系统，集成AI芯片，融合AI算法，实现数控系统的自主感知、自主学习、自主决策和自主执行，是新一代人工智能技术与先进制造技术深度融合的典范，为数控机床智能化构筑开放平台，为先进制造的数字化、网络化和智能化开创路径。 Part 1: 构筑智能新平台 HNC9智能数控系统（E1-A201） 新一代智能数控系统——华中9型，践行“智能+”为机床赋能的创新理念，构筑人（H）-机（P）-信息（C）融合的数字孪生系统（S）（HCPS）。华中9型深度融合大数据与人工智能技术，打造“端-边-云”的智能体系架构，形成三个平台：集成AI芯片的智能硬件平台、支持AI算法的智能软件平台、构建智能APP生态的开放平台，实现“1-3”的体系创新。   Part 2: 践行智能新模式 华中9型遵循“自主感知-自主学习-自主决策-自主执行”的新模式，构建机床数字孪生，探索机床实现智能的新方法！ 自主感知：指令域大数据 独创的指令域大数据分析方法，采集、汇聚数控系统内部电控大数据和外部传感器数据，形成指令域“心电图”，实现大数据与加工工况的关联映射，构建由机床全生命周期大数据描述的数字孪生。 自主学习：融合建模 借助具有“因果关系”的数理模型和具有“关联关系”的大数据模型，独创性地将数理模型与大数据模型进行融合建模，实现对机床动态行为的自学习和认知理解，构建由机床动态模型描述的数字孪生。 自主决策：i代码 利用所获得的数字孪生，进行虚拟加工，并预测加工效果。根据预测结果，自动进行多轮优化迭代，最终生成多目标智能优化的“i代码”，实现自主决策。 自主执行：双码联控 独创的双码联控技术，让传统数控加工的“G-代码”（第一代码）和多目标智能优化的“i-代码”（第二代码）同步运行，实现优质、高效、可靠、安全的数控加工。 华中9型以融合建模为核心，以“指令域心电图”、“i代码”和“双码联控”为关键技术，形成“1-3”的技术创新，支撑着华中9型实现“自主感知-自主学习-自主决策-自主执行”智能创新的新模式。 Part 3: 打造智能新应用 华中9型围绕“质量提升、工艺优化、健康保障、生产管理”四类智能化应用场景，华中9型支撑用户开发智能APP，打造机床智能应用新生态。 1、四类应用 1）质量提升 （1）智能轮廓误差补偿 高速高精是数控加工永恒的主题。加工速度越高轮廓误差越大，如何保障高速加工时零件加工精度，是智能化需要解决的难题之一。 华中9型通过建立机床进给系统动力学和大数据融合模型，精确预测零件轮廓误差，生成轮廓误差补偿的“i代码”，有效提升零件的轮廓精度，实现机床动态精度的“由丝入微”。 （2）热误差补偿 热误差是机床的主要误差来源之一，热误差补偿是提升机床加工精度的重要手段。 华中9型利用机床温度数据、内部电控数据和机床热变形数据，训练深度神经网络，预测机床热变形规律，对热变形进行补偿，保持机床加工精度的稳定性，缩短热机时间。   2）工艺优化 加工工艺参数与数控机床实际加工能力的自适应，实现加工效率的最大化，是数控机床加工永恒的目标，也是智能化在数控机床上发挥作用的重要场景。 华中9型建立切削机理与切削大数据的融合模型。通过虚拟加工，精确预测机床响应，并进行迭代优化，生成优化“i代码”。在加工中自主优化工艺参数，有效提高加工效率。 3）健康保障 机床运维困难且复杂，故障后维修是行业常态。让数控系统像经验丰富的机床运维工程师一样，从机床运行时的蛛丝马迹中辨别机床健康状态的变化，是实现机床可预测性维护的关键。 华中9型通过运行独创的机床健康状态“铁人三项”自检程序，提取、积累机床全生命周期运行大数据，融合AI算法，建立机床健康指数变化模型，实现对机床健康状态的评测和预警。 4）生产管理 机床从生产、装配到加工运行过程，缺乏对机床状态数据的采集、分析、记录的工具，无法实现对机床全生命周期的监测与管理。 华中9型通过数控机床互联通讯协议NC-Link，汇聚机床装配、调试、补偿、健康保障及使用过程数据。在iNC-Cloud工业大数据平台上，建立机床数据档案，实现机床全生命周期的运维和管理。 2、N个智能机床 以华中9型智能数控系统为平台，与秦川机床集团等机床企业，“深度融合，联合攻关，协同创新”，研制了智能精密加工中心、智能五轴加工中心、智能高速轮毂加工中心、智能车削中心、智能凸轮轴磨床、智能螺杆磨床、智能滚齿机等不同领域、多种类型的智能机床。推动机床的智能化转型升级，助力机床动态精度由丝入微。 在智能五轴加工中心中，通过综合应用轮廓误差补偿、静摩擦力补偿、工艺参数优化等智能化技术，小叶轮加工效率与加工质量达到世界先进水平。 在智能精密加工中心中，通过综合应用空间误差补偿、智能温度管控、智优曲面等智能化技术，使得新能源汽车涡旋压缩机零件加工精度提高到0.006mm以内，达到世界先进水平。 此次展会期间，华中数控与多家机床企业一起联合研发的配置华中9型智能数控系统的iNC-MT智能机床即将首秀！ Part 4: 引领智能新路径 新一代人工智能技术与数控机床融合应用，将为数控机床产业带来新的变革和发展机遇。 华中9型实现了1架构，3平台，1核心，3关键，结合4类场景，实现了N种机床的智能实践，形成华中9型“13134N”体系，将推动数控机床“提质增效，由丝入微”，引领数控技术创新发展。 华中数控，与智能技术“同频共振”，助中国制造“开道超车”。

本发明公开了一种数控系统，包括设置在本地的数控装置以及设置在远程的服务端，其与本地的数控装置网络互连，用于处理非实时性任务，包括 G 代码编程、译码、加工仿真，同时可实现加值功能；其中，所述服务端与数控装置通过安装在所述数控装置上的客户端实现互连，该客户端运行在数控装置系统上，其通过利用虚拟技术在数控装置的人交互设备上对服务器进行虚拟操作，实现在本地数控装置上对服务端的操作控制，进而两者完成协调配合实现数控加工控制。本发明还公开了一种针对该系统的控制方法。本发明可实现整个数控系统功能的多样化、弹性化

以人性化自助服务为设计理念，面向高校师生提供7X24小时服务，以在线业务系统为支撑具有多种登录认证机制、自助信息查询、自助打印成绩单及证明文件、校园卡或微信自助缴费、微信验证信息真伪、短信智能预警、终端远程管理、参数动态设置等功能，可实现多校区、多部门自助服务一体化管理，推动学校治理理念转变，使学校更多地从"管理"师生向”服务"师生转变，改善工作作风和治理方法，提高学校管理效益和社会效益。 ■线下智能服务终端自助打印输出能力一赋能一取材料场景 ●应用一：成绩单/证明文件材料自助打印 自助打印终端集查询、缴费、打印功能于一体，提供“一站式”服务，可为高校师生提供成绩单、在读证明、学籍证明等各种证明文件的“7*24小时不打烊”自助打印，不受时间、空间限制，提升学校校务管理行政效能。 ●应用二：固定资产标签自助打印 系统对接学校现有资产管理系统，为师生提供稳定、可靠、便捷、7*24小时的固定(无形)资产和低值耐用品等资产的入账单、资产标、申请单、签自助打印服务;资产标签含有唯一二维码，可以通过扫码查看设备基本信息，方便入库。 ●应用三：证件一体化自助办理 系统对接人事系统，实现按照学校、学院(系)、专业、学生等(公司、部门、个人)配置证件卡模板;模板能够实现卡面的不同以及字段位置的不同，卡面上字段能够从系统直接带出，师生(员工)直接能够在自助服务终端免费(付款)打印证件卡。 ■线下智能服务终端自助打印输出能力一赋能一交材料场景 ●应用一：智慧财务报账 智慧财务报账终端告别手动报账的繁琐与不便，开启“人机协作，智慧报账”的全新报账模式。实现智能设备与业务系统深度融合，改变传统报账交单方式，克服时间和空间上的局限性，向广大师生提供全方位、全天候的财务服务，方便快捷，实现报账管理的信息化、智能化。 ●应用二：学生证自助补办 学生证自助补办终端为提供便捷、高效的补办服务。通过身份验证、费用支付、学生证打印、学生证回收盖章、学生证领取等功能，学生可快速完成补办申请。操作简单、安全可靠，支持24小时使用，适用于学生证遗失、损坏或信息变更等场景，极大提升了补办效率，节省排队时间。 ■线下智能服务终端自助打印输出能力一赋能一强身份认证场景 学籍电子注册身份验证基于图像或视频输入进行检测，与注册库比对，实现1:N的人脸比对，或与证件比对，实现1:1的人脸比对。适用于人脸登录、VIP人脸识别、人脸通关等无需刷卡验证的场景。 ■线下智能服务终端自助打印输出能力一赋能一咨询问答场景 学校管理员可通过“问答知识库FAQ管理”，整理录入师生办事过程遇到的常见问题，师生可直接在自助服务终端上通过语音进行咨询问答的服务;师生在操作过程中，系统自动通过语音方式提醒用户操作每一个步骤，完成操作后，可通过语音方式提醒学生注销退出系统、取卡等事项。  

本项目采用计算机虚拟现实技术和跨平台的数控系统硬面板仿真技术为基础，采用采用硬面板数控系统仿真器通过在线方式驱动计算机中的虚拟机床模拟实际机床的运动和进行虚拟切削加工的方式，实现“虚实结合”的高仿真度的新的数控加工培训系统。由两部分组成：虚拟数控机床仿真环境和系统可置换硬面板数控系统仿真器。系统主要内容包括：虚拟数控机床仿真环境软件、跨平台数控系统内核、硬面板数控系统仿真器和仿真器系统在线接口软件等。该产品主要应用于数控职业技能培训领域，关键解决了同一软硬件平台对不同类型数控系统仿真和实训的问题，避免了重复投资，节省了培训资源。该产品可以实现从纯软件培训到数控机床上机实训的过渡，缩短机床上机实训时间，和软件仿真互补，其中采用的核心技术动态建模技术达到国际先进水平。本项目为填补国内外空白产品，目前还没有同类产品出现。在职业技能培训市场和教学型系统可置换车铣床领域均有广阔的市场前景和空间，潜在的海外市场发展潜力巨大。如投入量产经济效益显著。

本发明公开了一种数控系统加工过程数据的采集、转储方法及其系统，该方法包括以下步骤：在加工开始前设置需要采集的数据类型，该数据类型包括数控系统内部的指令数据；在加工过程中，以一个数控系统的控制周期为周期将需要采集的数据类型对应的数据记录到数据缓存区中；然后再将数据缓存区中的数据通过通讯接口转储到其他存储设备。本发明与现有技术相比，由于通过对数控系统内部指令数据进行采集，采集的数据类型全面，能够有效弥补现有数控系统无法全面反映加工过程的缺陷；数据为按周期连续采集，且传感器反馈的采样信号与内部的指令数据同