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NC机床最初是在美国发展起来的。1947年美国密执安特拉弗斯城帕森公司为精确制造直升飞机叶片，构想了用电子管来控制坐标锉床的方案[3]。后来，在1949年，帕森公司与美国麻省理工学院（MIT）合作，成功研制出用电子管控制的数控机床。1959年3月，克耐•杜列克公司开发了称为“MILWAUKEE-MATIC”的加工中心。这是一种可以自动读取纸带穿孔指令的装置，并且装有多种不同类型的刀具，这意着它可以实现一次装夹多工序加工[4]。从1960年开始，其他一些比较先进的工业国家，如英国、德国、日本也都陆续开发、生产及使用NC机床。1967年，英国最先把几台NC机床连接成为具有柔性的加工系统，这也就是最早的柔性制造系统（FMS）。在此之后，日、美以及欧洲一些国家也相继进行了开发和应用。在1974年微处理器被直接用于NC机床，进一步加快了NC机床的普及应用和发展。上世纪80年代初，国际上又开发出以一台加工中心为主体，再配上工件自动装卸以及监控检验装置的柔性制造单元（FMC）。这种类型单元因为投资少、见效快，既可以单独长时间少人看管运行，也可以集成到FMS或者更高级的集成制造系统中使用，因而发展很快[5]。据1985年统计，美，日和西欧就有FMC约2100套。1985年初，据欧洲经济委员会不完全统计，在全世界已有339-349套FMS和FMC被认为是实现计算机集成制造（CIMS）的必经阶段和基础。
1.2 输入模块设计概述
CNC装置的信息输入及其处理主要是指零件加工程序的输入，以及对它所进行的译码、刀具（半径、长度）补偿和速度处理等插补前的准备工作[6]。一个完整的数控系统的输入模块应当包括毛坏建立、刀库建立、源程序的读取、程序的语法纠错、程序显示以及数据提取等部分。其中较为核心的是程序的语法纠错部分。对于程序纠错的主要过程如下：
将源程序的语句根据字母进行分类；
调用语法分析程序进行检查；
调用语义分析程序进行检查；
生成错误类型并显示；
规模较大的源程序难免多种错误，输入模块必须具备有高效的错误处理能力，以便用户修改源程序，错误处理能力的优劣是衡量输入模块质量好坏的一个重要的指标。
1.3 课题来源
本文所述的数控系统的输入模块为数控系统软件部分之一。数控系统在硬件搭建完毕的基础之上，需要有与之相应的数控软件来执行用户命令。因为仿真软件部分和数控机床不能直接识别NC程序语言，所以在机床与仿真软件部分运行前，我们需要将NC程序转化为特定格式的数据信息。这个过程包括NC代码的检错和NC代码的翻译等过程。
1.3.1 数控编程简介
在NC机床上加工零件之前，首先要将零件的工艺过程、工艺参数、刀具位移量和方向及其它辅助动作（换刀、冷却、夹紧等），按照运动顺序和所用NC所规定的指令代码和程序格式编制成一定的表格（这种表格成为“零件加工程序单”，或简称“程序单”），在将程序单中的全部内容记录在控制介质上（如穿孔纸带、磁带等），然后输入到NC系统，从而驱动NC机床的运动，对零件进行加工[7]。从分析零件图样到制成NC机床所需控制介质的整个过程称为NC程序编制。由于NC机床受NC程序驱动，因此，NC程序的编制效率与质量直接影响NC机床的加工效率。目前，常用的NC编程方式有以下集中：
（1）手工编程 手工编程即从对零件图纸的分析，工艺处理，走刀路线确定，以及NC代码的编制、检验均由人工完成[8]。
（2）APT语言自动编程 为解决NC加工中程序编制效率及准确度问题，50年代，MIT设计了一种专门用于机械零件NC加工程序编制的语言，成为APT（Automatically Programmed Tool）。其后，APT几经发展，形成了诸如APT2，APT3（立体切削用），APT4（算法改进，增加多坐标曲面加工编程功能）、APT-AC（Advanced Contouring）及APT-/SS(Sculptured Surface)等更新版本。采用APT语言编制NC程序具有程序简练、走刀控制灵活等优点，使NC加工编程从面向机床的“汇编语言”级，走向模拟式“高级语言”级，提高了编程效率，但APT仍有很多不足之处，如：采用语言定义零件形状的方法，难以描述复杂几何形状，缺乏几何直观性；缺少对零件形状、刀具运动轨迹的直观图形显示和刀具轨迹的验证手段：难以和CAD系统及CAPP系统有效连接；难以实现集成化[9]。
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