基于STEP NC的铣削加工智能化工艺规划系统及其实现

基于STEP-NC标准的数控技术将是未来数控技术发展的必然趋势,而基于零件加工特征的智能化工艺规划是面向STEP-NC数控技术的关键核心之一。针对STEP-NC的铣削加工智能化工艺规划系统展开研究,构建了基于STEP-NC铣削加工的智能化工艺规划系统框架,重点对该系统所涉及的若干关键技术进行分析。基于Solid Works三维CAD平台,采用VB.NET开发了相应的原型系统ST-ICAPP,结合典型零件工艺路线规划,对该原型系统的操作过程进行具体的说明,从而进一步验证了所构建原型系统在零件智能化工艺路线规划中的合理性和可行性。     

基于SCHEMA的STEP-NC数控编程系统研究

文章首先介绍了STEP-NC数控程序,然后介绍了Part21文件的格式和部分关键信息的生成方法.重点研究STEP-NC数控程序的生成方法,对STEP-NC的SCHEMA进行了剖析,提出了SCHEMA到STEP-NC数控程序的映射方法.并且以此为基础在ST-Developer10和VC＋ ＋集成的环境下开发出STEP-NC数控编程系统,该系统采用开放式模块设计,分为信息提取与特征识别模块、工艺规划模块、STEP-NC文件生成模块.该系统可进行自动特征识别,经人机交互方式进行工艺规划,最终生成STEP-NC数控程序.STEP-NC数控程序是进行数控加工的关键步骤,随着相关应用标准的发展,STEP-NC数控程序内容需要进一步完善和补充.     

基于OpenGL的STEP-NC车削中心加工仿真系统

为了能将STEP-NC应用到车削加工中心,开发了STEP-NC车削中心加工仿真系统.首先简要介绍了STEP-NC标准,然后对几个三维车削特征实体进行了扩充.详细叙述了车削仿真系统的工作原理,从仿真工具的选用、车削工件模型的建立和车削仿真时工件形状的实时更新等三个方面着重介绍了车削仿真系统的实现方法.最后,结合一个包含一般特征和扩充特征的实例进行了验证.实验结果表明,所提出的车削实体扩充方法是正确的,所开发的STEP-NC车削加工仿真系统是可行的.     

面向特征的STEP-NC加工方法研究

介绍了STEP-NC数据结构的基本特征，分析了STEP-NC控制器的功能结构，研究了从STEP-NC文件中直接提取制造信息并在实验平台上进行实际加工的基本方法，建立了基于特征的数控加工系统，提出了相应的实现方法和技术。最后在VC＋＋6．0和ST-Developer10集成环境下，利用开放式三维实验平台提供的运动控制器函数库和动态连接库，开发了一个基本的STEP-NC控制平台，其基本功能包括STEP-NC文件的翻译、制造信息的提取、执行和控制等，并能以特征为单位进行加工实验。     

功能块在STEP—NC数控铣削系统中的应用

文章在Visual C 6.0环境下,基于PC平台、DSP运动控制卡和相应的驱动器,构建模块化的STEP-NC数控铣削系统,通过STEP-NC解释器解释AP238文件信息,运用模块化的设计思想建立功能块,用VC高级编程语言使刀具轨迹生成器与解释器、功能块、动态链接库和函数库相关联.基于STEP-NC及功能块的数控铣削系统能够读取和解释STEP-NC数控程序,给出了功能块的文件类型定义(DTDs),以功能块为基本单元生成刀具轨迹.结果表明:把功能块模块化的处理事件方式和IEC61499标准定义的标记语言引入到STEP-NC数控加工,构建模块化的STEP-NC数控铣削系统,提高了数控加工的高效性、可读性和可移植性.     

基于STEP-NC的CAD/CAPP/CNC系统集成的研究

STEP-NC是一个CAD/CAM与CNC系统间实现数据交换的接口,基于STEP-NC的CAPP系统和CNC系统与传统的CAPP及CNC系统在功能模型上有很大区别.开发了一个基于STEP-NC的CAPP系统功能模型;在分析STEP-NC标准的基础上,通过对STEP-NC数据模型进行扩充和完善,建立统一的基于STEP-NC数据模型的开放式共享数据库,使得CAD/CAPP与CNC系统真正实现无缝集成.     

数控机床自动编程的STEP-NC方法

本文对数控编程的两种标准ISO6983与ISO14649(STEP-NC)进行比较，分析ISO6983的不足和ISO14649(STEP-NC)的特点，给出STEP-NC面向对象的数据模型结构；讨论了ISO14649(STEP-NC)中Part 11所定义的铣削加工特征，并给出一个简单零件的STEP-NC编程实例。     

基于STEP-NC数控检测3D建模与仿真

为了将STEP-NC检测数据模型应用于数控加工中,实现信息的双向流动,开发了一个基于STEP-NC数控检测仿真系统.以Java及Java3D为开发平台,首先利用递归算法实现了STEP-NC程序信息提取,然后利用DEXEL体造型技术实现了零件的三维建模,根据STEP-NC标准所定义的特征对检测路径进行规划,最后用模拟测头对检测路径进行仿真,验证了检测路径规划的可行性,为以后的现场应用打下基础.     

基于STEP-NC的数控铣削仿真系统的研究

STEP-NC是STEP向数控领域的扩展.STEP-NC使CNC与其它CAX系统之间实现了信息的双向流通,丰富了数控程序的信息含量,提高了CNC的智能化水平.文章利用Visual C 编程语言及OpenGL图形库实现了一个基于STEP-NC的数控铣削仿真系统,构建了基于STEP-NC的软件,规划了其体系结构,论述了STEP-NC类库的设计过程.随后,给出了系统各功能模块的实施细节,分析了各模块实现的关键技术,着重介绍了系统各功能模块的设计与实现,并给出了程序算法及相关流程图.验证了STEP-NC数据模型的可行性.     

基于STEP-NC的CAD/CAM与CNC系统集成的实现

针对传统数控系统的不足之处，提出了基于STEP-NC实现CAD／CAM系统与CNC系统集成的方案，介绍了STEP-NC的概念、研究状况、ISO14649标准的有关内容以及基于ISO14649标准的数据模型、数控程序，展望了STEP-NC的研究前景及面临的挑战。     

基于STEP-NC的数控技术

介绍了一种遵从STEP标准的新型数控机床编程接口——STEP-NC，在对STEP-NC的数据格式与内容进行分析的基础上，给出了STEP-NC的数据模型，详细比较了传统数控系统与基于STEP-NC数控系统的结构差异，指出基于STEP-NC的数控系统具有优异的开放性、智能性、高效性与网络化特征。     

基于STEP-NC的CAM/CNC系统数据接口的研究

为了解决STEP-NC文件到数控加工过程中CAM与CNC系统之间互动差的问题和一些关键技术,对基于STEP-NC嵌入式CAM/CNC系统接口展开研究.在文件被输入该系统之前,通过该接口将文件数据格式转换为链表结构输入,利用链表良好的操作性为后续的信息提取、刀具路径规划等CAM功能的实施打下良好的基础,并改善系统内部各功能模块的交互能力和效率.链表的添加删减功能使现场的操作者也完全可以根据现场的条件和实际经验知识对程序内容(如工序内的工步安排和走刀路线、刀具、切削用量等)做出实时的修改,并将修改后的数控程序反馈给上游的设计部门.并介绍国际上为实现智能化数控系统而研究出的CAD/CAM/CNC集成方案.     

STEP-NC程序解释器的研究与开发

在对STEP-NC与G/M代码进行比较的基础上,阐述了STEP-NC程序结构、特征以及其在CNC系统中的应用和地位.针对STEP-NC程序的结构特点,开发该程序解释器的数据存储结构.研究了程序解释器的算法,并通过一个实例验证了该算法的正确性.     

基于STEP-NC的车削工艺在线规划系统的研究

基于STEP—NC基本思想，提出了由离线规划、在线规划、实时规划组成的工艺规划分层模式，并将数控系统内的在线规划问题划分为工艺路线验证与优化、工步工艺参数优化、刀轨规划与仿真三部分。以基于知识的CAPP技术为基础，讨论了工艺路线验证与优化方案，建立了面向STEP—NC车削数据模型的工艺在线规划系统并加以实践。