STEP-NC数控系统人机界面软件设计与实现

为满足STEP-NC数控系统研究需要,在研究STEP-NC信息模型、程序结构基础上,首先提出STEP-NC数控系统人机界面(MMI)软件的过程模型,并阐述各组成模块的功能。随后针对STEP-NC数控系统MMI实现的关键问题,设计并实现了信息提取、数据显示、路径生成、切削仿真及G代码生成等功能模块。并通过STEP-NC标准的一个测试件实例验证本软件的正确性及有效性。     

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。     

编者的话

本期重点围绕现代数控机床发展的一些关键技术,为读者提供了几篇文章。其中选载了“基于STEP-NC数控系统的研究”。这篇论文分析研究了STEP-NC数控系统的组成,提出SOFT型开放式STEP-NC控制器的概念及实现原理,指出STEP-NC对数控技术及制造业的深远影响。“数控机床用高速电主轴技术的现状与发展趋势”分析了我国电主轴技术与国外先进水平的差距,并提出相应对策。“国外金切机床复合化技术的发展”综述了日本和德国在复合加工机床方面的新发展。     

基于STEP-NC的SolidWorks二次开发

介绍了CNC系统数据输入标准STEP-NC的概念、优点和应用技术,分析了STEP-NC的研究现状.从研究STEP-NC标准入手,根据STEP标准的原理及方法学建立基于STEP-NC的数控系统结构模型,进行基于STEP-NC的SolidWorks的开发.     

基于STEP-NC的数控加工集成化在线检测与监测实现方法

为实现基于STEP-NC闭环制造环境的集成化在线检测与监测,提出一个数控系统解决方案,并定义了相应的STEP-NC数据模型,用于传输集成化在线检测与监测信息。数控系统由开放式平台、测头系统、传感器系统和数据采集卡组成,能够直接解释和执行包含在线检测与监测任务的STEP-NC文件,之后将检测结果写入STEP-NC文件并输出。利用实时扩展子系统开发了数据采集与监测驱动以及相关线程,并通过实例验证了系统的有效性。实验结果表明,所建立的数控系统能够根据读入的STEP-NC文件完成对零件的加工、检测和对加工过程的监测。     

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。     

基于STEP-NC的圆柱凸轮集成化数控系统

应用集成化数控(INC)技术,基于STEP-NC新的数控接口标准,在统一的数据模型基础上,构建圆柱凸轮集成化数控系统,分析和探讨了基于STEP-NC的圆柱凸轮集成化数控系统的组成和原理,阐述了组成该系统的各模块间的集成化实现过程.     

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。     

STEP-NC数控解释器的实现

建立了基于SDAI的STEP-NC解释器模型,整个系统由词法分析模块、实体实例的创建模块、加工程序信息提取模块和加工程序信息内容显示模块组成.开发了信息提取原型系统,通过实例验证该系统能够识别STEP-NC数控程序,显示零件几何实体.     

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数控系统的研究

阐述了ISO6983的缺点及STEP—NC的优点；分析了STEP—NC产品数据模型的具体组成、文件结构、描述方法和生成途径；研究了STEP—NC数控系统的组成，提出SOFT型开发式STEP—NC控制器的概念及实现原理；指出STEP—NC对数控技术及制造业的深远影响。     

智能集成计算机数控关键技术探讨与研究

在研究国内外现代数控系统发展现状的基础上分析新的数控技术标准STEP-NC及其智能化特性,突破传统的ISO 6983数控标准的局限性,实现ISO 14649数字控制模型标准.基于该标准,论述实时动态、具有全闭环结构控制体系的智能集成计算机数控系统的构架和实现的关键技术.     

基于ISO6983与ISO14649标准的数控系统对比研究

按照传统NC接口标准ISO6983编写的数控程序局限性很多，严重阻碍了数控技术开放式、网络化的发展。STEP—NC是STEP标准在CNC领域的扩展，它弥补了传统标准的缺陷，成为数控技术的最新研究方向。文章分析了传统NC接口标准ISO6983的局限性，并与最新NC接口标准ISO14649作了对比，指出了STEP—NC的优越性。     

基于STEP-NC的NURBS曲线插补技术研究

文章详细讨论了旧的数控编程接口标准ISO6983的缺点,研究了基于新数控编程接口标准STEP-NC的数控系统中的NURBS插补技术.详细讨论了NURBS插补算法,并进行了误差分析.STEP-NC数控系统能够直接处理由NURBS表示的几何信息和加工工艺信息,通过采用STEP-NC新数控编程接口,确保零件的NURBS曲线曲面几何信息和加工信息完整的输入到数控系统.NURBS插补程序量少,速度快,精度高,有利于提高生产率和改善产品质量.NURBS插补技术的研究为进一步研究STEP-NC数控系统奠定了基础.     

基于STEP-NC的NURBS曲面插补方法研究

讨论了旧的数控编程接口标准ISO6983的缺点,研究了基于新数控编程接口标准STEP-NC的数控系统中的NURBS曲面插补技术.介绍了STEP-NC标准中关于NURBS曲面的描述,详细讨论了NURBS插补原理,插补预处理,NURBS曲面加工路径规划和实时插补轨迹生成算法,并给出了实例和仿真结果.NURBS曲面插补技术的研究为进一步研究STEP-NC数控系统奠定基础.     

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CAD/CAPP/CNC系统集成及应用研究

传统数控系统的编程都是基于ISO 6983,其本质是面向过程的,传递到CNC的数控程序丢失了高层信息,使得CNC系统与上游的CAD/CAPP/CAM系统之间不能实现完整的信息传递。STEPNC的出现使CNC系统与其它系统间的信息交流与共享成为了可能。提出了一种基于STEP-NC的CAD/CAPP/CNC系统集成模型,对其实现原理和应用过程进行了介绍,并将其应用在柔性制造系统中,设计了一个基于STEP-NC的柔性制造系统平台。     

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.     

支持STEP-NC和ISO6983双重标准的开放式数控系统原型设计

采用"PC+运动控制卡"开放式数控系统模式,通过分析STEP-NC的数据模型特点,利用VC++、OpenGL图形库等工具,开发出支持STEP-NC和ISO6983双重标准的开放式数控系统原型。加工实例表明:该系统不但具备传统数控系统G代码解释功能,而且具有对STEP-NC向G代码数据转换功能,为CAD/CAM/CNC一体化奠定了基础。