基于STEP-NC的數(shù)控加工在線檢測路徑規(guī)劃與仿真技術(shù)研究.pdf

1、為了在低成本、高生產(chǎn)率條件下保證產(chǎn)品質(zhì)量，目前先進(jìn)制造技術(shù)研究的關(guān)鍵技術(shù)之一就是在數(shù)控機(jī)床上對工件進(jìn)行在線檢測。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?；贕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，檢測結(jié)果不能直接反饋到數(shù)控系統(tǒng)中，編程人員也只能根據(jù)檢測結(jié)果通過人工調(diào)整加工程序。
　　 為了提高CAD/CAPP/CAM/CNC之間的數(shù)據(jù)交換能力以及克服ISO6983標(biāo)準(zhǔn)的缺點(diǎn)

2、，1997年，歐、美等工業(yè)發(fā)達(dá)國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16部分ISO14649-16定義了STEP-NC檢測模型，利用此模型可以把檢測工步和加工工步集成到一個加工程序當(dāng)中，井可把檢測結(jié)果存儲在數(shù)據(jù)模型之中，可以實(shí)現(xiàn)加工與檢測的無縫雙向連接。隨著制造系統(tǒng)向集成化、智能化的方向發(fā)展，基于STEP-

3、NC的數(shù)控加工在線檢測技術(shù)必將有著廣闊的發(fā)展前景。
　　 作為山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目《基于STEP-NC數(shù)控加工在線尺寸檢測理論和關(guān)鍵技術(shù)研究》(項(xiàng)目號：Y2007F47)的一部分，本課題主要實(shí)現(xiàn)了一個基于STEP—NC的數(shù)控加工在線檢測路徑規(guī)劃與三維建模仿真系統(tǒng)。
　　 本文以Java及Java3D為開發(fā)平臺，首先利用遞歸算法實(shí)現(xiàn)了STEP-NC程序信息提取，將提取的信息以信息樹的形式進(jìn)行了可視化顯示；然后利用DEXE

4、L體造型技術(shù)實(shí)現(xiàn)了零件的三維建模顯示；對STEP-NC特征根據(jù)檢測要求進(jìn)行了分類，方便了檢測路徑規(guī)劃，后分析了測頭參數(shù)確定、測量點(diǎn)分布以及避障原則，實(shí)現(xiàn)了特征內(nèi)部元素的檢測路徑規(guī)劃和基于遺傳算法的特征間檢測路徑規(guī)劃；最后用模擬測頭對檢測路徑進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了檢測路徑規(guī)劃的可行性。
　　 仿真系統(tǒng)以圖形化的方式再現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床在線檢測過程，可形象直觀地對檢測路徑規(guī)劃進(jìn)行檢查，提前發(fā)現(xiàn)檢測程序中的錯誤，以避免在真實(shí)檢測過程中對在線檢測系