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随着数控技术的迅猛发展,数控机床在数控加工中起着越来越重要的作用,STEP-NC在数控加工领域的出现,为CNC的开放性和智能化提供了广阔的发展空间,消除了长期以来困扰人们的数据不兼容问题,因此进行STEP-NC数控铣削系统的研究,具有重要的理论和现实意义。本文首先分析了STEP-NC数控铣削系统功能结构模型,对各关键模块的实现进行了设计,开发的STEP-NC铣削数控系统共有四个主要的关键模块,STEP-NC数控程序解释器、微观工艺规划、刀具路径规划和运动控制模块。提出基于内存的STEP-NC数控程序解释方法,采用正则表达式对STEP-NC文件进行语法检查,提出基于模式和实体的STEP-NC数控程序信息提取方法,对于提取的信息能够生成工步序列树,直观地显示加工对象、加工工步等;通过人机交互界面可实现工艺参数、机床功能信息的获取和修改;研究了七种传统的铣削加工策略,并在此基础上提出了一种新型的铣削加工策略:由重复的模式沿引导曲线刀具路径编程,对STEP-NC2.5D制造特征中平面、孔和型腔刀具路径的生成算法进行了研究;分析了PMAC运动代码的生成。以VC++6.0作为开发平台,开发了STEP-NC数控铣削系统。结合具体实例对STEP-NC数控铣削系统准确性及可靠性进行了验证。通过对STEP-NC数控铣削系统的开发,解决了CNC系统与CAD/CAPP/CAM系统之间信息共享和集成的问题,从而达到了提高数控加工的生产效率和产品质量的目的。