基于多轴数控加工运动仿真的编译技术研究

论文摘要

对数控代码的编译是数控仿真软件的核心部分之一,它的功能强弱直接影响数控仿真软件的性能。目前现有的NC代码系统都在国际标准的基础之上进行了扩展,使得NC代码编译器大多针对专用的NC系统,通用性较差。因此,研究具有通用性可适用于多种型号数控系统的NC代码编译系统成为一种必然趋势。本文在分析和研究现有成果的基础上,首先介绍了编译原理的基本概念。因为从本质上讲,加工程序也是一种类似高级编程语言编写的程序,其编译过程与其它高级语言的编译过程相似,因而,在规划译码模块的相关程序时,引用了趋于成熟的计算机编译技术即用编译原理的方法来实现对数控程序的处理。其次,本文论述了通用译码模块设计与实现的方法和过程。在分析和比较现有编译器的基础上进行译码模块的需求分析,进而给出了译码模块的设计原则和功能规划与模块划分并确定了整体方案的实现思想与实现手段。在上述的整体设计思想与设计结构的基础上,本文采用面向对象的编程方法,具体实现了数控程序从检错、预处理、编译中间代码生成到最终插补后生成目标程序的全过程。再次,本文在分析NC代码和编译原理特点的基础上,提出了一种NC代码翻译模块的结构与设计方法,采用了模块化的设计思想进行功能划分,使该模块具有良好的拓展性,同时在具体功能要求上实现了通用性。本文最后根据五轴系统的加工特殊性,进行了具体分析,基本实现了五轴系统的检错和编译。在分析五轴插补与两轴三轴插补区别的基础上,给出了五轴运动仿真空间直线插补的算法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 虚拟数控技术的发展及现状
• 1.2.1 虚拟数控技术的发展
• 1.2.2 虚拟数控技术的主要内容
• 1.2.3 虚拟数控技术的国内外研究现状
• 1.3 数控编译技术的发展及现状
• 1.3.1 数控编译技术的发展
• 1.3.2 数控编译技术的国内外研究现状
• 1.4 论文研究的来源及主要内容
• 1.4.1 课题的来源
• 1.4.2 论文的主要内容
• 第二章 编译原理理论
• 2.1 编译概述
• 2.2 编译程序的构造
• 2.2.1 词法分析
• 2.2.2 语法分析
• 2.2.3 语义分析和中间代码生成
• 2.2.4 优化代码
• 2.2.5 目标代码生成
• 2.3 本章小结
• 第三章 通用译码模块的整体设计
• 3.1 编译模块的需求分析
• 3.1.1 现有编译器的分析与比较
• 3.1.2 通用译码模块的需求分析
• 3.2 编译模块的整体结构设计
• 3.2.1 整体设计原则
• 3.2.2 功能规划及模块划分
• 3.3 编译模块的实现技术方案
• 3.3.1 实现思想的确定
• 3.3.2 实现手段的选择
• 3.3.3 面向对象的开发技术应用
• 3.4 本章小结
• 第四章 通用译码模块的实现
• 4.1 NC 代码分析
• 4.2 NC 代码检错
• 4.3 NC 代码编译
• 4.3.1 程序编译过程
• 4.3.2 中间代码
• 4.3.3 子程序
• 4.3.4 循环
• 4.4 本章小结
• 第五章 五轴数控程序译码应用
• 5.1 词法、语法和语义分析
• 5.2 中间代码生成
• 5.3 目标代码生成
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢