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根据现在网络技术的发展,将数控技术连入网络,实现网络化数控已经势在必行。以往数控系统与设计系统的接口信息采用的是ISO6983标准,即采用G、M代码的数控程序。该标准不包括零件几何形状、刀具路径生成、刀具选择等信息,使CNC与CAD/CAM之间形成瓶颈。而且由于ISO6983标准编程语言集中于刀具中心轨迹的描述所能描述的信息量少,所以这种编程系统不能为零件加工提供更为详细的描述。另外,由于CAD/CAM系统、数控系统及其他的扩展部分之间的数据不能进行双向交换,造成了加工过程中大量信息转换工作重复进行的现象。1997年欧共体通过OPTIMAL计划开发了一种遵从STEP标准、面向对象的数据模型,重新定义了面向对象的数据模型和面向铣削加工的编程界面,提出了S2TEP-NC的概念。STEP-NC将产品数据转换标准STEP扩展至CNC领域,重新定义了CAD/CAM与CNC之间的接口。它要求CNC系统直接使用符合STEP标准(ISO 10303)的CAD三维产品数据模型(包括几何数据、设计和制造特征),加上工艺的信息和刀具信息,直接产生加工程序来控制机床。本文依据STEP-NC数据标准,主要进行了三个方面的研究,首先是在设计层,根据国际上新的数据标准研究了STEP-NC程序的生成,并利用UG软件进行了零件三维造型参数化设计的二次开发;第二层是通信层,构建了B/S与C/S相结合的网络体系结构,通过以太网实现了开放式数控系统的网络化通信;第三层是车间层,主要研究了基于STEP-NC标准的数控系统的功能设计。文中主要完成了以下工作:1)根据STEP-NC标准体系及其数据模型、程序文件结构分析了其程序文件的生成,并构建了STEP-NC数控系统结构框架及程序解释器的结构功能与算法分析。2)本文以南性能通用计算机为远程控制计算机,底层是NC嵌入PC式结构的CNC系统为系统硬件。通过以太网(TCP/IP协议)实现设计层计算机与CNC的通信。3)以Windows为开发平台,以UGNX为软件平台,VC++为开发工具,结合UG/OPEN API对摆线齿轮进行了参数化建模二次开发,生成基于STEP-NC的加工代码。4)开发出网络数控服务的平台,并实现数控编程、数据库管理、实时通讯等功能模块。