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当前一种新的计算机数控系统标准STEP-NC(ISO14649)被提出,与沿用至今的NC代码标准相比较,它有如下一些优点:①STEP-NC能提供一种中性机制,不依赖于具体的计算机数控系统;②STEP-NC是对STEP标准进行扩展后用于数控领域,所以STEP-NC标准数据接口具有兼容性,它能实现计算机数控系统开放性和互换性;③STEP-NC去除CAM繁琐的后处理系统,重新规定了一种CAX与计算机数控系统之间的接口,使计算机数控系统的可移植性和整个系统的柔性都得到提高;④STEP-NC还能实现CAD、CAM、计算机数控系统之间的无缝连接和数据的双向传输,为信息交换和共享提供便利;⑤现在的网络制造、并行工程、敏捷制造等先进生产模式,需要这种STEP-NC标准作为基础。 现有数控设备不能直接实现对STEP-NC程序文件的处理,为了实现STEP-NC新标准的程序文件在当前数控设备上使用,必须搭起STEP-NC向G代码的转换平台。因此,论文对STEP-NC程序转换为G代码的设计与实现进行了研究。依据STEP和STEP-NC标准及相关支撑技术、STEP-NC数控程序文件结构、SDAI的工作原理及OpenGL技术,利用VisualC++编程语言成功地设计了一个STEP-NC程序转换器,初步实现了STEP-NC程序转换器的转换功能。 主要研究工作如下: 1.在STEP-NC信息提取系统模型的开发设计方面,将其分解为模型实体创建、词法分析、实体实例匹配、信息获取及界面显示等功能模块,用VisualC++编程语言对各模块的功能进行设计开发,较好地完成了对STEP-NC程序文件的提取、结构树显示、属性列表显示,三维线框模型显示及工步单元对话框形式显示。 2.在特征识别模块的开发设计方面,主要针对平面特征、孔特征及封闭型腔特征进行了开发设计,为以后进一步的扩展提供了基础。 3.在刀具路径与G代码生成模块的开发设计方面,也主要是根据识别出的三种基本特征,进行刀具路径与G代码生成模块的设计开发。同时,实现了STEP-NC程序转换器界面对输入STEP-NC程序文件和输出G代码的显示。 最后参照标准草案中的STEP-NC程序文件,将其读入STEP-NC程序转换器,利用CAXA制造工程师软件对STEP-NC程序转换器生成的G代码进行校验,验证了本课题所开发STEP-NC程序转换器是可行的。