step-nc解释器的研究与实现

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1、工学硕士学位论文STEP-NC解释器的研究与实现荆立萍哈尔滨工业大学2006年6月国内图书分类号:TP311.52国际图书分类号：618.3.068工学硕士学位论文STEP-NC解释器的研究与实现硕士研究生：荆立萍导师：王永章教授申请学位：工学硕士学科、专业：机械制造及自动化专业所在单位：机电工程学院答辩日期：2006年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP311.52U.D.C.:618.3.068DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHANDREALIZATIONOFTHESTEP-

2、NCINTERPRETERCandidate：JingLipingSupervisor：Prof.WangYongzhangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringMechanicalManufacturingandSpeciality：AutomationAffiliation：CollegeofMechatronicsEngineeringDateofOralExamination：June,2006Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学

3、工学硕士学位论文摘要STEP-NC(ISO14649)将STEP扩展至CNC领域，重新规定了CAX与CNC之间的接口，其目的是：CNC系统能够直接使用符合STEP标准的CAD三维产品数据模型，直接产生加工程序来控制机床；在STEP的基础上以面向对象的形式将产品的设计信息与制造信息联系起来，消除CAX（如CAD、CAPP、CAM、CAE、PED、ERP等）与数控系统之间信息流瓶颈；将传统的面向运动和开关控制的数控程序改变为直接面向加工对象的数控程序。因为STEP标准已经在CAD/CAM阶段实现，所以STEP-NC使CNC与其它CAX系统之间实现了信息的双向流通，丰富了数控程序的信

4、息含量，提高了CNC的智能化水平。首先在分析了数控标准（ISO6983）主要缺陷的基础上，详细说明了STEP-NC的主要特点、内容、体系结构、文件格式以及发展前景。概括了STEP-NC的形式化描述语言EXPRESS的语法结构及EXPRESS语言到C++语言的映射规则。进而分析了STEP-NC解释器的功能结构及主要特征。然后根据系统执行顺序主要分成四个模块，语法检查模块和信息提取与特征识别模块、刀具轨迹生成模块、程序显示模块。系统以复合特征、重复特征、轮廓特征、槽特征、台阶特征和倒角为例，详细分析了STEP-NC解释器的设计过程。各模块的关键技术包括模块的实施细节、程序算法、部分

5、程序代码和相关的流程图。最后介绍了系统界面，STEP-NC文件主要包含信息的显示、NC程序的显示和文件语法检查信息的显示，并且将输出的文件在HIT-CNC数控系统三轴铣床上进行加工实验，验证了STEP-NC解释器的可行性。采用MFC的Document/View结构，利用MFC类库的软件资源，实现系统的各功能。采用面向对象的软件开发思想建立STEP-NC解释器，使软件具有可重用性及可扩展性，便于后续研究和开发。关键词STEP-NC；解释器；加工-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractSTEP-NC（ISO14649）expendsSTEPintotheareaofCN

6、Candrenewsthe datainterfacebetweenCAXandCNC,whichhelpsCNCsystemtousedata modelsofproductsinthreedimensionsaccordingwithSTEPdirectlyinorderto outputNCprogramsthencontrolmachinesdirectly,eliminatechokepointsofthe informationstreambetweenCAX,suchasCAD,CAPP,CAM,CAE,PED,ERP andsoon,connectthedesi

7、gnproductinformationandmanufacturingproduct informationonthebaseofSTEPintheformofobject-orientation,andchange thetraditionalmovementandswitchcontrol-orientationnumericalprogramsinto object-orientationprograms.STEPhasbeenappliedintoCAD/CAMsystems,so