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基于STEP-NC的CAD/CAM集成接口的研究

轩传桃  
【摘要】: STEP-NC标准是STEP标准在计算机数字控制上的扩展,为如何将计算机数字控制(CNC)的加工信息增加到以STEP产品模式描述的零件文档设立了标准。本文在对STEP-NC标准进行了深入研究的基础上,通过对Unigraphics(UG)进行二次开发,开发了生成和验证STEP-NC文件的具体应用系统,实现了CAD/CAM的集成。它包括了前处理器(生成STEP-NC文件)和后处理器(验证STEP-NC文件)的设计及绘图软件UG下的用户界面设计。该系统通过标准数据格式的STEP-NC文件实现了各个CAM系统之间的兼容性,CAD/CAM一体化,从而最终实现CAD/CAM的集成化,促进了CIMS的实现。 为了便于读者了解STEP-NC文件的具体结构,进而理解整个系统的设计,我们在第二章概要阐述了STEP标准及STEP文件结构,在第三章简要介绍了STEP-NC标准的相关内容以及STEP-NC与STEP之间的关系。 在前处理器的设计中,主要围绕着STEP-NC文件内容的数据来源和具体内容的表达形式。在对STEP-NC标准的研究分析的基础上,本论文通过读取STEP AP214文件来获取零件的几何信息,在UG中进行零件的工艺规划,对UG进行二次开发来获得零件的加工信息,最后,按照STEP-NC的技术协议AP238的格式将这些信息写到STEP-NC文件中,由此完成STEP-NC文件的生成。 在后处理器的设计中,我们的主要目的是把STEP-NC文件转换成某种类型的数控机床控制系统的数据指令,以此来验证前处理器中得到的STEP-NC文件的正确性。 本系统的使用过程是这样的:在UG绘图软件绘制出零件图,并进行工艺规划,利用二次开发的功能输出STEP-NC文件,然后使用后处理器的转换,得到FANUC系统的数控指令,验证STEP-NC文件的正确性,最后的结果是令人满意的。STEP-NC标准不但实现了不同CAM系统之间数据的共享,而且为CIMS信息集成技术提供了CAD/CAM之间的标准接口。


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