基于STEP-NC程序可加工性评价的数控机床信息建模

在新的数控编程接口标准ISO14649(即STEP-NC)下,提出了一种在加工前进行零件可加工性评价的数控机床信息模型,目的是实现STEP-NC数控程序的加工不依赖于具体的数控机床.通过分析STEP-NC程序对零件加工工艺的描述,得出STEP-NC程序对机床信息的要求在此基础上建立了基于STEP-NC数控程序可加工性评价的数控机床资源信息模型,从而实现了数控机床资源信息对STEP-NC数控程序需求的完备性和透明性,为进行STEP-NC数控程序针对特定数控机床的可加工性评价奠定了基础.     

STEP-NC数控程序信息提取和数控加工数据库初步规划

应用ST-Developer软件包和Visual C＋＋开发环境以及SQL Server数据库管理系统开发了软件模块。根据STEP-NC的参考模型提取出特征、加工、工艺等信息，并存储为树形结构，清楚地展示了STEP-NC数控程序的结构层次。提出了基于STEP-NC数控加工数据库的概念，并对其进行了规划。     

基于STEP-NC的数控加工工艺设计研究

为解决数字化设计中信息集成困难的问题,实现设计信息、加工信息的双向流动,引入新型CNC编程接口STEP-NC技术。基于STEP-NC的数控程序具有良好的互操作性和可移植性,弥补了传统的G、M代码的不足。在介绍STEP-NC主要内容及分析STEP-NC数据结构的基础上,建立了基于STEP-NC的CAPP系统的总体结构。解释了AP203文件数据类型即EXPRESS数据类型和C++数据类型、SQL Server数据类型的转换方法。研究了AP203文件的词法分析过程,AP203文件和几何信息的转换过程。并以此为基础开发了基于STEP-NC的数控加工工艺设计系统,并通过实例验证了信息集成的可行性。     

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数据模型和数控程序

首先简要介绍了STEP-NC数据模型与STEP的关系以及制造特征、工步等主要概念，概括了铣削模型的基本结构和组织方式。然后介绍了STEP-NC数控程序的格式和特点，重点分析了数据模型中的EXPRESS实体向文件结构的映射问题，并通过实例讨论了STEP-NC数控程序的优缺点。     

STEP-NC的可扩展标记语言实现方法研究

STEP-NC是新发展的数控编程国际标准（ISO14649），依据该标准生成的数控程序通常采用ISO10303 Part21物理文件格式。但该格式的数控程序不但不易解释，而且不适合在网上传输。为此，提出了采用可扩展标记语言作为STEP-NC数控程序的文件格式。首先，分析了STEP-NC数据模型核心内容及ISO10303 Part21物理文件格式数控程序的缺点，研究了可扩展标记语言格式STEP-NC数控程序的生成，包括文档结构的选择、EXPRESS向可扩展标记语言的映射等，并将其作为机床控制器的输入。将机床控制器软件划分为3个模块，即可扩展标记语言形式数控程序的解释、微观工艺规划并自动生成刀具路径和控制机床运动的数控指令的生成。重点研究了可扩展标记语言数控程序的解释。     

基于STEP-NC数控加工程序的研究

STEP-NC数控接口标准,其目的是取代旧标准ISO6983。本文研究了STEP-NC数控程序的信息结构及发生或过程,把STEP NC数控程序的建立过程分为零件设计层,特征识别层和工艺规划层,对数控程序中的关键信息进行分析,并提供了ST-machine工具包结合MasterCAM软件产生STEP-NC数控程序刀具轨迹,优化加工参数,进行模拟仿真加工的方法。     

基于STEP-NC的数控系统图形编程技术初探

图形编程是数控关键技术之一,本文简述国内外图形编程技术发展现状,介绍了STEP-NC标准的组成,对基于STEP-NC的数控图形编程技术做了探讨、并对图形编程系统程序生成模块中的三个主要步骤:特征提取、工艺流程设计和零件程序生成零件进行了分析,给出了基于STEP-NC的图形编程系统程序生成模块结构模型。     

浅析STEP-NC数控模型

STEP-NC是基于ISO14649标准的新型数控编程技术，其数控程序结构和原理不同于常规的G、M代码数控程序。在分析比较的基础上，论述了STEP-NC数控模型和特点，展望了其技术对策。     

Machining Line Planner输出STEP-NC数控程序的研究

介绍了STEP-NC的概念、数据模型及其结构特点,然后通过对比MLP(Machining Line Planner)和STEP-NC数控程序对特征和操作的不同定义方法,分析了在MLP中特征及加工工艺与STEP-NC的对应关系,探讨了在MLP中实现输出STEP-NC格式的零件加工程序的方法。     

基于STEP-NC的计算机数控关键技术研究

为解决数字制造系统中信息模型不统一、系统不兼容等问题，使设计到制造阶段的信息流更加通畅且可以双向流动，根据STEP-NC的发展及其数据模型的特点，研究了STEP-NC控制器的基本支撑技术。首先提出并分析了STEP-NC数据模型，介绍了在ST-Developer环境下将零件的加工程序转化为内部数据(C 对象)的方法以及从中提取信息的基本函数调用流程，然后将数控加工中的工艺信息分为3类并讨论了STEP-NC控制器的相应处理原则。在此基础上，进一步提出了单工步切削用量(铣削)的优选方法，最后讨论了将离散的工步序列细化为完整加工方案的基本方法。     

基于STEP-NC标准的数控技术发展现状及趋势

分析ISO6983目前存在的缺点,通过对ISO6983与STEP-NC标准的比较,引出STEP-NC的概念,并简述STEP-NC的数据模型。主要对STEP-NC研究现状的几个方面进行了较为详细的分析:对于STEP-NC数控程序的生成,并给出生成流程图;对STEP-NC文件进行解释,即STEP-NC解释器极其功能;对STEP-NC控制器的研究状况及内容;以及基于STEP-NC标准的NURBS曲面插补等。最后总结了STEP-NC数控加工方式具有优异的开放性、智能性、网络化特征,基于STEP-NC标准的数控系统必将成为开放式数控系统的主要发展趋势,对于提高我国数控水平乃至全面提高自动化制造水平具有重要意义。     

基于STEP-NC数控加工方法的分析与研究

传统G、M代码加工存在产品加工信息不完整、传输过程单向、修改困难等问题,通过采用STEP-NC标准可以有效解决上述问题,从而实现良好的互操作性和可移植性。文中主要介绍STEP-NC技术研究的主要内容,基于STEPNC标准分析的数据模型,建立基于STEP-NC标准的CAPP系统的总体结构,为开放式数控系统打下了坚实的基础。     

STEP-NC控制器及其刀轨规划方法研究

为实现产品模型数据交换标准-数控程序在传统数控机床上的应用，提出了产品模型数据交换标准-数控程序的刀轨规划方法。首先，概述了产品模型数据交换标准-数控程序控制器的类型及其3大核心功能模块，分析和研究了刀轨规划过程中坐标系转换问题，给出了利用产品模型数据交换标准-数控程序实体索引映射表规划加工特征刀轨的方法和步骤，着重分析了平面和型腔两个加工特征的加工策略，并基于上述方法给出了具体的规划方法流程图。最后，结合一个基于平面、孔和型腔3个加工特征的产品模型数据交换标准-数控程序实例，将所规划出的G代码程序在配备开放式数控系统HITCNC的3轴数控铣床上进行实际加工，实验结果证明，该刀轨规划方法是正确可行的，并具有一定的通用性。     

面向STEP-NC铣削加工的刀轨优选与仿真研究

研究了STEP-NC标准和应用协议,重点分析了STEP-NC数控程序的数据格式,全面了解了STEP-NC程序中制造特征的描述方法,从加工效率(走刀路线长短)方面衡量,应用神经网络建立STEP-NC铣削加工的刀轨优选的数学模型.并将该方法应用到具体零件的加工过程中,基于MATLAB开发一仿真系统,并对加工过程进行仿真.验证了神经网络在刀轨优选中的有效性.     

基于STEP-NC的在线工艺规划及刀具路径生成

为了使AP238文件能直接应用于基于PMAC的开放式数控系统中,在进一步研究分析AP238文件信息结构和STEP-NC解释器的基础上,提出了在线工艺规划方法及刀具路径生成方法.首先概述了AP238文件的信息模型和STEP-NC解释器的信息提取原理,在比较离线工艺规划和在线工艺规划的基础上,选定了在线工艺规划的内容,然后...     

STEP-NC译码器及其关键技术

为实现与产品模型数据交换标准兼容的数控数据接口在数控系统中的应用,开发了STEP-NC译码器.阐述了译码器的工作原理,将译码器按照逻辑关系分为六个功能模块,介绍了各个模块的功能和实现方法.详细论述了STEP-NC译码器实现中的三项关键技术:类库设计、刀轨规划参数读取方法和STEP-NC坐标系转换.最后,结合一个STEP-NC程序实例,利用所开发的STEP-NC译码器,规划出该程序实例的完整刀具轨迹,通过STEP-NC铣削仿真系统对刀具轨迹及零件模型进行切削仿真.仿真结果表明,所开发的STEP-NC译码器是正确可行的.     

STEP-NC和NCML的比较研究

STEP-NC是STEP向数控领域的扩展,NCML(NumericalControlMarkupLanguage)是基于XML的数控标记语言。作为一种使能技术,NCML允许买卖双方通过网络电子商务来定制加工零件。对STEP-NC进行了简介,着重分析了NCML的组成结构及一个简单的程序实例,比较了STEP-NC和NCML两者之间的区别和联系。用NCML表达的STEP-NC数据模型更加适合网络制造。