基于STEP-NC应用参考模型文件自动生成技术的基础研究

基于STEP-NC应用参考模型文件自动生成技术的基础研究

论文摘要

STEP-NC(ISO14649)是STEP标准在CNC领域的新扩展,重新规定了CAX与CNC之间的接口,将产品的设计信息与制造信息完整联系起来,消除CAM的后处理系统,实现了CAX与CNC之间双向无缝信息流通,极大地方便了系统间的信息交换和共享。根据STEP TOOL公司的预测,STEP-NC将在未来十年内逐渐成为数控技术的最终标准。论文在详细研究STEP-NC体系原理的基础上,针对一个具体的CAD文件,开发了“STEP-NC程序生成器V1.0”。目的在于从程序的层面,用软件方式来实现CAD文件的特征自动提取,最终生成STEP-NC程序源代码。程序生成器V1.0采用面向对象的软件开发思想,基于Visual C++6.0中MFC的Dialog形式建立,利用MFC类库的软件资源,实现系统预定的功能。系统主要部分有2个功能模块,第一模块是特征提取,利用DXF图形交换文件进行二次开发,对CAD文件进行基于STEP-NC制造特征的提取,并生成与之相应的EXPRESS实体语句。第二模块是ISO14649源代码自动生成,在Visual C++6.0下,实现由零件特征EXPRESS语句生成相应程序源代码,以及零件完整的ISO14649源代码生成。论文重点分析了STEP-NC体系结构特点、建模语言EXPRESS、数据模型及加工程序文件,构造利于加工信息表述的系统核心数据库,建立了STEP-NC的形式化描述语言EXPRESS到C++语言的映射。为“STEP-NC程序生成器V1.0”的进一步研究和开发工作,做了必要的基础性的研究工作。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 注释说明清单
  • 引言
  • 1 绪论
  • 1.1 STEP标准简介
  • 1.1.1 传统G、M代码不足
  • 1.1.2 STEP的产生与现状
  • 1.1.3 STEP标准的体系结构及特点
  • 1.2 产品数据交换标准STEP-NC
  • 1.2.1 STEP的延伸—STEP-NC
  • 1.2.2 STEP-NC研究现状及展望
  • 1.3 课题来源及意义
  • 1.4 论文主要研究内容
  • 2 STEP-NC体系及程序编制
  • 2.1 STEP-NC系统架构、原理
  • 2.1.1 系统架构
  • 2.1.2 STEP-NC的基本原理
  • 2.1.3 STEP-NC的几个概念
  • 2.1.4 STEP-NC特点
  • 2.2 形式化建模语言EXPRESS
  • 2.2.1 EXPRESS简介
  • 2.2.2 EXPRESS语言的数据类型
  • 2.3 STEP-NC产品数据模型和编程
  • 2.3.1 数据模型基本架构
  • 2.3.2 编程原则
  • 2.3.3 产品数据描述
  • 2.3.4 ISO 14649文件头和数据段
  • 2.3.5 ISO 14649实现方法
  • 2.4 数据存取接口—SDAI
  • 2.5 相关的辅助软件介绍
  • 3 零件特征提取和STEP-NC文件映射实现
  • 3.1 集成开发环境VC++6.0
  • 3.2 零件特征数据库建立及其链接
  • 3.2.1 零件特征数据库选择
  • 3.2.2 链接方式选取
  • 3.3 采用ODBC创建和注册数据源
  • 3.4 基于加工特征的信息提取
  • 3.5 EXPRESS与C++之间的数据映射及实现
  • 3.5.1 数据类型在C++中的映射
  • 3.5.2 EXPRESS 与C++映射的实现
  • 4 STEP-NC程序生成器V1.0及应用
  • 4.1 零件分析和程序架构
  • 4.1.1 零件分析和特征提取
  • 4.1.2 刀具轨迹分析
  • 4.1.3 程序主要内容
  • 4.2 程序运行及解释
  • 5 论文总结
  • 5.1 论文工作总结
  • 5.2 不足和以后工作设想
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介及读研期间主要科研成果
  • 相关论文文献

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