STEP-NC譯碼模塊和加工數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化共享的研究.pdf

1、STEP-NC是近年來面向現(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)提出的一種新的數(shù)據(jù)接口規(guī)范，用以取代沿用已久的G代碼。STEP-NC將STEP的應(yīng)用范圍延伸到數(shù)控加工領(lǐng)域后可望實(shí)現(xiàn)CAD、CAM、CNC之間的無縫連接，方便系統(tǒng)間的信息交換和共享，為網(wǎng)絡(luò)化制造模式提供基礎(chǔ)條件。然而，STEP-NC文件所采用的ISO10303-21格式并不適合在網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用。為此需要使用新的文件格式來表達(dá)文件數(shù)據(jù)信息。在這種需求背景下，對(duì)于STEP-NC數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的相關(guān)技術(shù)及

2、其數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)共享進(jìn)行了研究。
　　實(shí)現(xiàn)STEP-NC數(shù)控系統(tǒng)的首要問題就是程序譯碼。STEP-NC加工程序是基于ISO10303-21規(guī)范編寫的文本文件，采取了面向?qū)ο蟮木幊趟枷?，包括了特征幾何信息、工藝信息等產(chǎn)品信息。針對(duì)程序的這種特點(diǎn)，通過對(duì)譯碼模塊功能的分析，提出了譯碼模塊的模塊組成：輸入子模塊、建模子模塊和路徑規(guī)劃子模塊。輸入子模塊用于解析加工程序并以專門的格式來存儲(chǔ)。建模子模塊則根據(jù)程序來建立相應(yīng)的加工數(shù)據(jù)模型。路徑規(guī)劃

3、子模塊根據(jù)程序中幾何和工藝信息規(guī)劃最終的輸出路徑集合。對(duì)各個(gè)子模塊的設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的論述。
　　為了檢驗(yàn)譯碼模塊路徑規(guī)劃的正確性，開發(fā)了基于銑削加工的三維仿真系統(tǒng)。它能調(diào)用并接受譯碼模塊產(chǎn)生的路徑信息，模擬真實(shí)的加工過程，使用戶查看所設(shè)計(jì)工件模型的預(yù)期加工效果。對(duì)仿真系統(tǒng)的模塊化結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行了介紹，重點(diǎn)闡述了工件的數(shù)據(jù)模型的建立以及仿真過程中材料去除的實(shí)現(xiàn)原理。對(duì)譯碼模塊和仿真系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)接口及其調(diào)用流程進(jìn)行

4、了詳細(xì)論述。
　　只有建立基于STEP-NC的數(shù)控系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證譯碼模塊的功能。STEP-NC數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要是通過對(duì)原有的基于G代碼的開放式數(shù)控系統(tǒng)重新設(shè)計(jì)來進(jìn)行。首先對(duì)原有系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)及其模塊化結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡要介紹，并分析了基于G代碼和STEP-NC接口的數(shù)控系統(tǒng)在功能上的主要區(qū)別。針對(duì)原系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)思想和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，選擇任務(wù)生成器模塊作為系統(tǒng)重新設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，提出了采用動(dòng)態(tài)鏈接庫形式的譯碼器。根據(jù)分析提出了對(duì)

5、系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)的整體方案，并且對(duì)鏈接庫的移植和接口設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的論述。
　　為了實(shí)現(xiàn)STEP-NC加工信息的網(wǎng)絡(luò)共享，采用了服務(wù)器/客戶端的共享模式，使用XML作為媒介語言來表達(dá)STEP-NC的數(shù)據(jù)模型信息。在服務(wù)器開發(fā)了XML轉(zhuǎn)換模塊，它根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的XML模板庫和STEP-NC文件，生成對(duì)應(yīng)的XML文檔，發(fā)布在服務(wù)器端。在客戶端設(shè)計(jì)了XML解析器，能夠登陸服務(wù)器并自動(dòng)下載和解析XML文檔，生成本地的STEP-NC加工文件。