STEP-NC数控解释器的实现

建立了基于SDAI的STEP-NC解释器模型,整个系统由词法分析模块、实体实例的创建模块、加工程序信息提取模块和加工程序信息内容显示模块组成.开发了信息提取原型系统,通过实例验证该系统能够识别STEP-NC数控程序,显示零件几何实体.     

STEP-NC数控加工程序信息提取系统模型

本文首先分析了STEP-NC数据模型的集成方式和数控加工程序结构.参照标准数据存取接口晚联编思想,应用VisualC++6.0软件开发环境开发了STEP-NC数控加工程序的信息提取系统模型.重点对信息提取系统模型的实体创建、词法分析、实体实例匹配、及信息获取和信息显示模块进行了解释.最后,通过实例证明了该信息提取系统模型的有效性.     

STEP-NC数控加工程序信息提取系统的研究

首先分析了STEP-NC数据模型和加工程序结构.参照标准数据存取接口迟联编思想,给出信息提取系统的结构模型,具体解释了模型中的模型实体创建、词法分析、实体实例匹配,以及特征重构和信息分类模块的原理和实现方法,基于上述方法,实现了对STEP-NC数控加工程序信息提取的实验原型系统.通过实例证明了该系统的有效性.     

基于SCHEMA的STEP-NC数控编程系统研究

基于新的STEP-NC数控接口标准,对STEP-NC的SCHEMA进行解析,研究STEP-NC数控程序的生成方法。分析和研究了STEP-NC数控程序,探讨Part21文件的格式和部分关键信息的生成方法,研究SCHEMA到STEP-NC数控程序的映射方法。基于SCHEMA开发了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数控系统人机界面软件设计与实现

为满足STEP-NC数控系统研究需要,在研究STEP-NC信息模型、程序结构基础上,首先提出STEP-NC数控系统人机界面(MMI)软件的过程模型,并阐述各组成模块的功能。随后针对STEP-NC数控系统MMI实现的关键问题,设计并实现了信息提取、数据显示、路径生成、切削仿真及G代码生成等功能模块。并通过STEP-NC标准的一个测试件实例验证本软件的正确性及有效性。     

STEP-NC数控程序的信息提取方法研究

研究了STEP-NC数控程序的结构及其信息提取方法，基于ST-Developer软件开发了相应的软件模块。根据STEP-NC执行单元的模型对STEP-NC数控程序中的基本信息、特征信息和工艺信息进行了提取，并通过一个树形的数据存储结构，展示了STEP-NC的信息层次，为后续的数据处理、刀轨生成等打下了基础。     

基于STEP-NC数控系统的译码模块及坐标问题

针对STEP-NC的数据模型和面向对象的编程特征,运用模块化软件设计思想,建立译码模块的四个功能子模块.①输入子模块负责解析STEP-NC程序,设计专门的数据结构用来存储程序行实体信息.②识别子模块识别加工程序中的各种实体,提出特定的识别顺序以保证识别准确度.③建模子模块根据实体类型,通过实体映射的方法建立相应的C 类库模型.④路径规划子模块根据模型参数规划加工路径,并给出其工作过程.路径规划涉及的一个复杂问题就是坐标转换.对STEP-NC标准中坐标的层次结构进行了归纳,对路径规划过程中的坐标参照原则进行了详细介绍.通过一个基于STEP-NC接口的三维铣削仿真系统的仿真试验,生成可视的刀具路径,证明路径规划的正确性.最后将译码模块移植到开放式数控系统中,通过实际的加工试验验证译码模块的有效性和正确性.     

STEP-NC车削特征的扩充及应用

为实现与产品模型数据交换标准兼容的数控数据接口(STEP-NC)在车削加工中心中的应用,扩充了STEP-NC车削特征.首先归纳了STEP-NC特征按从属关系的分类,提出了所扩充的三维车削特征例如铣削槽、径向圆周孔、复制车削特征等,阐述了各个特征实体的意义以及所包含的子类型,详细论述了各个特征参数的意义和表达方式.最后,按照所提出的车削特征的具体参数格式,编写了两个STEP-NC车削程序实例,通过所开发的STEP-NC车削仿真系统,对两个实例的刀具轨迹及零件模型进行了切削仿真.仿真结果表明,所扩充的三维车削特征正确可行.     

基于字典实体驱动的STEP-NC制造特征重构机制模型

制造特征的重构是STEP—NC加工程序信息提取的关键技术之一。分别创建了原始节点数据和字典实体数据，并对STEP—NC模型中的实体进行编码。匹配原始节点数据和字典实体数据，构造节点一实体关联数据，利用节点-实体关联数据重构特征的三维实体表示数据，根据几何层次关系，分别把几何信息分为特征、面、线、点和定位层五层。在重构过程中，上一层实体的节点的属性内容重构调用下一层所对应实体的重构函数；在同一层中，利用字典实体间的继承关系，以编码匹配的方式，自上而下地重构节点几何模型。根据上述模型，开发了实验原型系统，并用STEP—NC标准草案中的示例程序给出重构结果，验证了本模型的有效性。     

基于STEP-NC的数控铣削系统解释器的研究

STEP-NC(ISO14649)是STEP标准(ISO10303)在CNC领域的扩展.STEP-NC重新规定了CAX(如CAD、CAM、CAPP、CAE、ERP)与CNC之间的接口,消除了CAX与CNC系统之间的信息流瓶颈,提高了CNC的智能水平.分析了STEP-NC数据结构和文件格式,建立了文件信息提取的映射规则,并采用树结构更清楚地展示文件信息.基于上述方法实现了解释器的各模块关键设计,利用OpenGL完成了加工仿真,并以STEP-NC标准草案的实例加以仿真验证.