基于STEP-NC的車削關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、在高生產(chǎn)率、高產(chǎn)品質(zhì)量和低生產(chǎn)成本的大趨勢(shì)下，數(shù)控加工成為目前制造業(yè)中普遍使用的先進(jìn)制造技術(shù)，而車削又是最主要的制造方式之一。當(dāng)前數(shù)控系統(tǒng)所采用的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)是基于G代碼(ISO6983)的，基于G代碼的加工信息是單向的，數(shù)控系統(tǒng)只能按照加工程序控制數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，加工中出現(xiàn)的問題不能直接反饋到設(shè)計(jì)階段，很難支持先進(jìn)制造模式和實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的智能化。
　　 為了提高CAD/CAPP/CAM/CNC之間的數(shù)據(jù)交互能力以及克服ISO6

2、983標(biāo)準(zhǔn)的缺點(diǎn)，1997年，歐、美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家提出了一種新的數(shù)控接口標(biāo)準(zhǔn)STEP-NC。STEP-NC標(biāo)準(zhǔn)是STEP標(biāo)準(zhǔn)向數(shù)控領(lǐng)域的拓展，目的是建立起一條貫穿產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造過程的信息高速公路。STEP-NC標(biāo)準(zhǔn)第12部分ISO14649-12對(duì)基于STEP-NC的數(shù)控車削的數(shù)據(jù)模型以及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的說明。隨著制造系統(tǒng)向集成化、智能化的方向發(fā)展，基于STEP-NC的數(shù)控車削加工技術(shù)必將有著廣闊的發(fā)展前景。
　　 本文是基

3、于STEP-NC的智能化車削數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)的一部分，在課題組前面工作的基礎(chǔ)上改善了STEP-NC信息提取方法，著重討論了車削特征的加工工藝參數(shù)優(yōu)化，并研究了工藝規(guī)劃和刀具路徑規(guī)劃，并根據(jù)研究中擬采用的控制平臺(tái)生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)包。
　　 對(duì)于STEP-NC數(shù)控程序而言，首先是了解數(shù)控程序的組成部分和所描述的內(nèi)容，所以數(shù)控系統(tǒng)必須首先對(duì)程序進(jìn)行識(shí)別，然后對(duì)程序的信息進(jìn)行提取。本研究針對(duì)STEP-NC程序的描述內(nèi)容，通過程序讀取模塊，實(shí)現(xiàn)

4、了對(duì)STEP-NC程序的讀取，并通過程序信息提取模塊對(duì)程序信息進(jìn)行了提取，將STEP-NC中的實(shí)體映射為類對(duì)象進(jìn)行處理，最后經(jīng)過信息樹等的模塊，驗(yàn)證了程序讀取和程序信息提取模塊的正確性。
　　 本研究針對(duì)程序中所提取到的信息，特別是加工工藝參數(shù)信息進(jìn)行了研究，建立了加工工藝參數(shù)的函數(shù)優(yōu)化模型，并開發(fā)了相應(yīng)的模塊，通過與實(shí)際加工實(shí)例的比較，驗(yàn)證了該優(yōu)化模型及模塊的理論可行性。另外，本文針對(duì)典型的STEP-NC車削特征進(jìn)行加工技術(shù)解