应用STEP-NC实现产品设计制造信息的共享

开放式数控系统是为适应现代制造业发展的潮流而提出的,但是对传统的数控代码所代表的数控系统的改造,并不能适应网络化制造和数字化制造的需要,也不利于系统的开发。STEP-NC标准作为新一代数控标准,继承了STEP标准中的产品信息,同时具有开放性,可以作为CAD/CAM/CNC集成的桥梁。利用STEP-NC面向特征和面向对象的特点,建立各制造特征的加工工步,就可以开发相应的数控系统,实现面向制造特征的数控加工,从而达到CAD/CAM/CNC信息集成的目的。     

面向STEP-NC的数控加工CAPP系统研究

CAPP系统开发和应用过程中最大的缺点是与CAD、CAPP和CAM信息系统集成的困难，在上游需要针对不同的CAD系统设计专门的信息提取模块，在下游，CAM则不能利用全部的产品工艺信息。STEP—NC标准作为新一代数控标准，继承了STEP标准中的产品信息，同时具有开放性。可以作为CAD／CAPP／CAM／CNC集成的桥梁。利用STEP—NC面向特征和面向对象的特点，直接从STEP中性文件提取产品信息，建立各制造特征的加工工步，就可以建立相应的CAPP系统。系统的输出将以STEP—NC中性文件形式存在，便于后续CAM和CNC系统的调用，从而达到CAD／CAPP／CAM／CNC信息集成的目的。     

面向STEP-NC控制器的数控加工工艺规划模型

STEP-NC是欧美提出的一种用以取代ISO 6983的新数控接口标准(ISO 14649)。分析了STEP-NC数据模型及其对数控系统的影响，基于STEP-NC的基本思想将数控加工中的工艺规划划分为离线规划、在线规划和实时规划，重点研究了基于STEP-NC控制器的在线规划问题。为了避免过多地占用加工时间，提出了按工步级规划→特征级规划→零件级规划的在线规划模式，并据此分别给出了工步级铣削用量的优化模型、特征级工艺路线的筛选方法以及基于启发式算法的工步排序方法。     

面向铣削加工的STEP-NC文件到G代码转换技术

为使STEP-NC能在传统的数控系统中得到应用,研究了面向铣削加工的STEP-NC数控文件到传统G代码程序的转换技术,提出了一种面向制造特征的刀具轨迹规划方法。首先对制造特征进行分类,然后为每类制造特征设计走刀轨迹模型,在进行G代码转换时,通过前置处理将制造特征的走刀轨迹模型转换成对应数控系统的宏程序,不但提高了G代码的转换效率,而且缩短了G代码程序的长度。论述了STEP-NC文件信息提取和信息处理技术,以及G代码程序自动转换过程。最后,以一个铣削类零件为例,对上述技术进行了测试和验证。     

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STEP-NC数控加工的研究

STEP-NC技术是STEP标准在制造领域的应用，它定义了一种新的数控程序标准。首先介绍了STEP—NC的概念、数据模型和文件格式，对STEP-NC控制器进行了研究，提出了STEP—NC控制器应实现的功能和框架结构。探讨了STEP—NC的出现对制造信息化的影响，提出了基于STEP—NC的制造系统的闭环模式，研究了基于STEP—NC的智能化、网络化的实现方法，最后对其发展进行了展望。     

基于网络的数控制造技术

通过研究现代网络技术与数控制造技术集成的可行性，证实了网络制造这一先进制造技术在数据传输，故障诊断，网络监控以及大容量数控程序加工等方面较传统数控制造技术具有很大的优越性。     

应用STEP—NC实现产品设计制造信息的共享

开放式数控系统是为适应现代制造业发展的潮流而提出的，但是对传统的数控代码所代表的数控系统的改造，并不能适应网络化制造和数字化制造的需要，也不利于系统的开发。STEP—NC标准作为新一代数控标准，继承了STEP标准中的产品信息，同时具有开放性，可以作为CAD／CAM／CNC集成的桥梁。利用STEP—NC面向特征和面向对象的特点，建立各制造特征的加工工步，就可以开发相应的数控系统，实现面向制造特征的数控加工，从而达到CAD／CAM／CNC信息集成的目的。     

应用STEP-NC实现数控加工工艺设计

计算机辅助工艺设计最大的缺陷是不能与计算机辅助设计和制造中的信息完全集成,信息是单向流动的.采用STEP-NC技术后,可以实现信息双向流动,从而实现可互操作的工艺设计.在分析STEP-NC数据结构的基础上,建立基于STEP-NC的CAPP系统的总体结构.解释AP203文件数据类型、C++数据类型和SQL Server数据类型的转换方法.研究AF203文件的词法分析过程,AP203文件和几何信息的转换过程.最后开发了基于STEP-NC的可互操作的加工工艺设计系统,实例证明了信息集成的可行性,信息能够双向流动.     

面向STEP-NC的特征CAD/CAPP系统

将特征建模技术与STEP及STEP-NC标准相结合,为实现CAD/CAPP/CAM及CNC的集成,探索了一条有效的途径。建立基于STEP AP224的特征模型,它包含工艺设计所需要的产品管理、材料、精度等信息。另外,将特征与加工方法链相对应,并建立相应的数据库,同时讨论了工步排序的若干规则。在Pro/ENGINEER软件平台上,实现了CAD/CAPP/CAM高层次的集成。以三轴数控加工的棱柱体零件为例,阐述了工步的产生以及排序,最终生成符合STEP-NC标准的加工文件。     

基于STEP-NC的CAD特征建模

介绍了CNC系统数据输入标准STEP-NC的概念、优点以及研究现状，从研究STEP-NC标准着手，根据STEP标准的原理及方法学，通过运用Pro／E的二次开发工具Pro／TOOLKIT，并利用动态链接库（DLL）方式实现使用VC＋＋6．0的MFC类库对应用程序用户界面的开发，建立基于STEP-NC的CAD特征建模系统。     

基于属性邻接图的STEP-NC制造特征识别实现

针对于STEP-NC(ISO14649)中规定的的制造特征,论述了基于属性邻接图(AAG)的特征识别方法及其实现过程:首先分析STEP AP203的文件结构,然后提取文件中所包含的几何拓扑信息,判断两个面公共边的凹凸性,构造零件属性邻接图和属性邻接矩阵,通过一定的算法对其进行分解并完成特征子图的匹配,最后在VS 2005平台下开发软件原型系统,验证该特征识别方法的正确性.     

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。     

应用STEP-NC实现智能加工特征信息处理

STEP-NC具有工步特征,因而可用于实现智能数控加工.应用STEP-NC的数据结构特点,研究了基于STEP-NC工步特征的工艺设计中的关键技术,包括几何信息转换,特征信息提取,工艺设计,STEP-NC文件生成等.特别是对AP203文件的词法分析,以及AP203与几何信息库之间的数据互操作开展了具体研究.所设计开发的面向智能加工的工艺设计系统表明,应用STEP-NC可以实现CAD/CAM之间信息集成和互操作.     

基于STEP-NC的工艺规划优化方法研究

在重点分析零件特征典型加工方案及加工方案组合优化原则的基础上,基于STEP-NC应用遗传算法建立了零件加工方案组合优化的数学模型。并将该方法应用到具体零件的工艺排序决策过程中,通过编码、杂交、复制、变异等得到满足零件要求的最优或接近最优的工艺路线。验证了遗传算法在STEP-NC工艺路线排序中的有效性。     

基于蓝天数控系统的STEP-NC控制器设计

STEP—NC是面向数字制造系统的关键技术，而STEP—NC控制器又是制造系统向着集决策与控制于一体的集成系统发展的关键设备。传统的数控系统在系统兼容性和数控程序的代码移植方面存在不足，随着数字制造技术的发展已经成为制约数控技术开放化和智能化发展的“瓶颈”。因此，针对STEP—NC控制器的研究必将对数字制造技术的发展产生重大的影响。结合这种发展趋势，在系统研究STEP—NC铣削模型的基础上，提出在蓝天开放式数控系统平台上实现STEP—NC控制器的初步技术方案，并给出系统中各功能模块的实施细节。     

基于STEP-NC智能数控系统的研究

论述了基于STEP—NC智能数控系统的工艺流程，提出一种基于多智能体STEP—NC智能数控系统的体系结构，整个系统由解释Agent、工艺规划Agent、监控Agent和决策Agent等12个不同功能的Agent组成，各Agent之间相互协作，共同实现STEP—NC智能数控系统的各种功能。以系统中的两个核心模块——解释Agent和工艺规划Agent为例，阐述了其实现的具体方法。给出了开发完成的原型系统部分功能模块。提出的构建智能型STEP—NC数控系统的策略和方法，对深入研究基于STEP—NC智能数控系统具有一定参考作用。     

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.     

基于STEP-NC的数控加工技术研究

STEP-NC是遵从STEP标准的新型数控机床编程接口.通过分析STEP-NC标准,对于以STEP-NC为基础的数控加工相关环节进行了系统的研究.对STEP-NC的文件结构进行了分析,并且通过UG软件二次开发的方法来生成STEP-NC文件.分析了基于STEP-NC的CNC控制器的三种结构模式,指出开放式数控系统结构.最后本文分析了STEP-NC标准对CNC系统发展的影响作用.