智慧城市信息安全风险及评估方法

１ 前 言 数 控 技 术 是 制 造 业 实 现 自 动 化 、 高 效 集 成 生 产 的基 础 ， 也 是 提 高劳 动 生 产 率 和 产 品 研 制 周 期 的重 要 手 段 ；制 造 装 备 的 大 规 模 数 控 化 ，使 企业 急 需 一 大 批 数 控 编 程 、 数 控 设 备 操 作 以及 维 修 人 员 ，而 传 统 的 机 床 培 训 设 备 存 在 集 成度 低 、 培 训 效 率 低 等 问 题 ， 已 经 不 能 满 足 不 断 增 长 的 数 控 培 训 需 求 ，网 络 辅助教学应运而 生 。 ２ ． 国 内 外 数 控 加工 仿 真 的 研 究 现 状 国 际上 关于 数控 加 工 仿真 的研 究 是从
运算 （ Ｉ ｍ ａ ｇ ｅ Ｓ ｐ ａ ｃ ｅ Ｂ ｏ ｏ ｌ ｅ ａ ｎ Ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ） 两 种布尔操作 手段 。
但 是 ，这种 方 法 的运 算量 还 是相 当大 的 ，依 然 不 能 保 证 实 时 的 仿 真 效 果 。通 过 将 实 体 离 散 在 象 空 间 进 行 布 尔 操 作 ， 可 以 比 较 明显 的 改进Ｎ Ｃ 仿 真 的 效 率 。 该 方 法 使 用 ｚ — ｂ ｕ ｆ ｆ ｅ ｒ 消 隐 思 想 ，将 实 体 按 象 空 间 的像 素 离散为Ｚ — ｂ ｕ ｆ ｆ ｅ ｒ 结 构 。这 样 计 算 被 简 化 为 视 线 与 代 表 实 体 的 图像 空 问 的 表 面 的 求 交 。沿 着 每 一 条 视 线 ， 布 尔 运 算 可 以在 一 维 空 间进 行 。所 以 具 有 比较 快 的运 算 速 度 。 数 控 仿 真 软 件 主 要 分 成 两 种 ， 一 种 是
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数 控 教 学 系 统研 究现状 与存 在 问题
苏州高等职业技术学校
【 关键 词 】 教 学 系 统 ；ＷＥ Ｂ ；数 控 机 床
张
岚
【 摘 要 】 本 文分 析 了 目前 国 内外 数 控 教 学 系 统研 究概 况 以及 目前 国 内数 控 技 术及 数 控教 学 系统 的现 状 ，针 对 其 不 足 提 出 了基 ｆ ＇ － ＷＥ Ｂ￣ 数 控 机 床 教 学 系 统 。
七十年代开 始的，其 目标都是 试图将数控加 工 过 程 以 图 形 方 式 直 观 形 象地 表 现 出 来 ，从 而 检 查 加 工 程序 中 的 错 误 ， 即 所 谓 的 图形 仿
真验证 。 早期 多数Ｃ Ａ Ｄ ／ Ｃ Ａ Ｍ 采 用 了 一 种 比 较 简 单 的 方 法 ， 即 用 线 框 图来 实 现 数 控 加 工 仿 真 和 验 证 。在 实 际验 证 时 ，刀 具轨 迹 通 过 显 示 刀 位 点 之 间 的 矢 量 来 进 行 模 拟 ， 刀 具 的 线 框 图 也能显示 出来，再加上所加 工的线框显示 ， 刀 具 所 加 工 的 部 位 和 加 工 方 式 都 可 以 比较 清 楚 地 反 映 出 来 。 但 是 ，一 旦零 件 比 较 复 杂 ， 表示 零 件和 刀 具轨 迹 的线 框 图就会 互 相重 叠 ，难 以辨 认 工 件 的实 际 形状 和 刀 具 的加 工 轨 迹 。使 得 检 查 工 作 变 得 十 分 困 难 ，甚 至 完 全 不 可 能 ］ 。 正 因 为 这 样 ，后 来 的 研 究 大 多 采 用 实 体 模型表示法 。实体造型 中最常用的方法有 ： 边 界表 示 法 （ Ｂ － Ｒ ｅ ｐ ） 、体 素 构造 法 （ Ｃ Ｓ Ｇ ） 、混 合 建 模法 （ Ｈ ｙ ｂ ｒ ｉ ｄ Ｍ ｏ ｄ ｅ １ ） 和 空 间单 元表 示 法 。
பைடு நூலகம்参 考 文 献
集 成 ￣Ｃ Ａ Ｄ ／ Ｃ Ａ Ｍ 软 件 中 的 ， 如 国 外 的Ｐ ｒ ｏ — Ｅ 、 Ｉ ｄ ｅ ａ ｓ 、Ｍ ａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｃ ａ ｍ 等 软 件 和 国 内的 北 航 海 尔 软件 公司的Ｃ Ａ Ｘ Ａ 、 天 津 大 学 的 “回转 体 零 件 的Ｃ Ａ Ｄ ＼ Ｃ Ａ Ｍ 系 统 ” 等 都 集 成 了加 工 轨 迹 仿 真 的 功 能 ； 另 外 一 种 是 独 立 的 数 控 加 工仿 真 软 件 ， 如 华 中理 工 大 学 数 控 技 术 研 究 所 的 “ Ｎ ｃ 铣 削 加 工 切 削过 程 仿 真 系 统 ” ； 哈 尔 滨 工 业 大 学 的 “ 基 于 微 机 的三 轴 数 控 铣 削 仿 真 系 统 ” 等 。这 些 软件 借 助 于 强 大 的三 维 造 型 功 能 ， 采 用 实 体 造 型 的 方 法 实 现 了 数控 加 工过 程的仿真 。 总 体 来 讲 ， 以上 仿 真 软 件 的共 同特 点 是 专 业技术 性强 ，集成化 程度高 ，集Ｃ Ａ Ｄ ／ Ｃ Ａ Ｍ 于 一 体 ，但 价 格 昂贵 ： 虽 然 融 合 了刀 具轨 迹 的三 维 、 二 维 仿 真 技 术 ， 但 并 不 适 用 于 数 控 编程 和机床操作人 员的培训 。 ３ ． 数 控 教 育 与 培 训 的发 展 现 状 目前 ， 数 控 技 术 人 才 来 自两 种 渠 道 ， 其 一 是 由高 等 院 校 、 中 职 学 校 的数 控 专业 培 养 具 有 一 定 学 历 的 人才 ； 其 二 是 社 会 上 有 关 培 训 机 构 及 院校 开 办 的 各 种 中短 期 的 数控 培 训 班 培 训 的 人 才 。 然 而 ， 虽 然 我 国各 高 校 、 高 职 、 中 职 加 大 了 培 养 数 控 人 才 的力 度 ， 但 始 终 不 能 满 足 我 国 数 控 人 才 的 需求 ， 主 要 原 因如下： （ １ ） 我 国 经 济 快 速 发 展 ， 逐 步 成 为 世 界 制 造 中 心 进 入 新 的 世 纪 以 后 ， 随 着 我 国 综 合 国 力 的 进 一 步 增 强 ， 我 国 经 济 全 面 与 国 际 接 轨 ， 并 正 在 成 为 全 球 制 造 业 的 中心 ， 这 必 然 对 掌 握 现 代 信 息化 制 造 技 术 的技 术 人 才 、 特 别 是 对 大 量 的一 线 技 术 工 人 形 成 了 巨 大 的 需 求。 （ ２ ） 教 学 体 系 结 构 不 能 满 足 数 控 用 人 单 位 的 需 求 很 多 学 校 把 实 训 重 点 放 在 数 控 机 床 操 作 方 面 。事 实 上 ， 数 控 机 床 是 一 种 先 进 的 自 动 化 设 备 ，其 操 作 非 常 简 单 。用 人 单 位 真 正 需要 的人才应 该具备 精通 数控加 工工艺 （ 如 工 艺 路 线 选 择 、 刀 具 选 择 、 切 削 用 量 设 置 等） 、 模 具 设 计 、Ｃ Ａ Ｄ ／ Ｃ Ａ Ｍ 与 数 控 自动 编 程 、 数 控 机 床 机 电设 计 与 联 调 技 术 、数 控 机 床 的 维 护 、维 修 技 术 等 工 程 素 质 。 （ ３ ） 数 控 教 材 更 新 缓 慢 ，数 控 师 资 力 量 有 待 进 一 步 提 高 目前 ，可 供 数 控 系 统 原 理 、 数 控 机 床 机 电控 制 技 术 、 数 控 机 床 故 障 诊 断 与 维 护 和 数 控 人 才 实 训 等 课 程 选 用 的教 材 还 有 限 。而 且 ， 许 多 现 有 数 控 教 材 内容 比较 陈 旧 ，结 构 上 也 存 在 一 定 的 缺 陷 ， 根 本 不 适 合 用 于 培 训 企 业 急 需 的 高水 平 实 用 人 才 。 现在 各 学 校 的 数 控 教 师 主 要 是 从 事 各 高 校 机 械 或 机 电 专 业 毕 业 的本 科 生 或 硕 士 研 究 生 。这 些 教 师 具
在实 现 数控 加 工仿 真 的方 法 中 ，最基 本 的 就 是 应 用 实 体 造 型 中 的布 尔 运 算 。这 一 技 术 的实 质 是 通 过 执 行 工 件 模 型 与 代 表 刀 具 运 动 的扫 描 体 序 列 模 型 之 间 的 直 接 （ 物 空 间） 布尔差操 作来完成 仿真加工过程 ］ 。这种方 法 最 大 的缺 点 是 它 的计 算 量 过 于 复 杂 ，几 乎 不能投入 实际应用 。 因 此 许 多 人 开 始 使 用 离 散 实 体 模 型 的 方 法 来 改进 仿 真 执 行 的速 度 。 又 根 据 离 散 方 法 的 不 同 ， 产 生 了物 空 间 布 尔 运 算 （ Ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ Ｓ ｐ ａ ｃ ｅ Ｂ ｏ ｏ ｌ ｅ ａ ｎ Ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ） 和 象 空 间布 尔