STEP-NC譯碼模塊和加工數(shù)據(jù)的網絡化共享的研究.pdf

1、STEP-NC是近年來面向現(xiàn)代計算機數(shù)控系統(tǒng)提出的一種新的數(shù)據(jù)接口規(guī)范，用以取代沿用已久的G代碼。STEP-NC將STEP的應用范圍延伸到數(shù)控加工領域后可望實現(xiàn)CAD、CAM、CNC之間的無縫連接，方便系統(tǒng)間的信息交換和共享，為網絡化制造模式提供基礎條件。然而，STEP-NC文件所采用的ISO10303-21格式并不適合在網絡上應用。為此需要使用新的文件格式來表達文件數(shù)據(jù)信息。在這種需求背景下，對于STEP-NC數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)的相關技術及

2、其數(shù)據(jù)的網絡共享進行了研究。
　　實現(xiàn)STEP-NC數(shù)控系統(tǒng)的首要問題就是程序譯碼。STEP-NC加工程序是基于ISO10303-21規(guī)范編寫的文本文件，采取了面向對象的編程思想，包括了特征幾何信息、工藝信息等產品信息。針對程序的這種特點，通過對譯碼模塊功能的分析，提出了譯碼模塊的模塊組成：輸入子模塊、建模子模塊和路徑規(guī)劃子模塊。輸入子模塊用于解析加工程序并以專門的格式來存儲。建模子模塊則根據(jù)程序來建立相應的加工數(shù)據(jù)模型。路徑規(guī)劃

3、子模塊根據(jù)程序中幾何和工藝信息規(guī)劃最終的輸出路徑集合。對各個子模塊的設計原理及設計的關鍵技術進行了詳細的論述。
　　為了檢驗譯碼模塊路徑規(guī)劃的正確性，開發(fā)了基于銑削加工的三維仿真系統(tǒng)。它能調用并接受譯碼模塊產生的路徑信息，模擬真實的加工過程，使用戶查看所設計工件模型的預期加工效果。對仿真系統(tǒng)的模塊化結構框架進行了介紹，重點闡述了工件的數(shù)據(jù)模型的建立以及仿真過程中材料去除的實現(xiàn)原理。對譯碼模塊和仿真系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)接口及其調用流程進行

4、了詳細論述。
　　只有建立基于STEP-NC的數(shù)控系統(tǒng)，才能實現(xiàn)和驗證譯碼模塊的功能。STEP-NC數(shù)控系統(tǒng)的實現(xiàn)主要是通過對原有的基于G代碼的開放式數(shù)控系統(tǒng)重新設計來進行。首先對原有系統(tǒng)的軟硬件平臺及其模塊化結構進行了簡要介紹，并分析了基于G代碼和STEP-NC接口的數(shù)控系統(tǒng)在功能上的主要區(qū)別。針對原系統(tǒng)的模塊化設計思想和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，選擇任務生成器模塊作為系統(tǒng)重新設計的重點，提出了采用動態(tài)鏈接庫形式的譯碼器。根據(jù)分析提出了對

5、系統(tǒng)進行重新設計的整體方案，并且對鏈接庫的移植和接口設計進行了詳細的論述。
　　為了實現(xiàn)STEP-NC加工信息的網絡共享，采用了服務器/客戶端的共享模式，使用XML作為媒介語言來表達STEP-NC的數(shù)據(jù)模型信息。在服務器開發(fā)了XML轉換模塊，它根據(jù)預先設計的XML模板庫和STEP-NC文件，生成對應的XML文檔，發(fā)布在服務器端。在客戶端設計了XML解析器，能夠登陸服務器并自動下載和解析XML文檔，生成本地的STEP-NC加工文件。