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基于STEP-NC的信息提取及刀具轨迹规划技术研究

展勇  
【摘要】: 为了实现产品设计与制造间的信息集成,欧美等国家提出了一种新的数控编程接口STEP-NC,用以取代目前使用的编程接口ISO6983。STEP-NC为产品设计和制造提供了完整的、统一的数据模型,将STEP标准(ISO10303)扩展到了数控加工领域。它的作用是为CAD/CAM与CNC间的数据交换提供了一种不依赖于具体系统的中性机制,极大地提高了数控程序的移植性。 本文的研究目标是从AP238数控程序中提取出产品的设计信息和工艺信息,并综合运用这些信息来生成刀具轨迹。为了实现此目标,本文重点研究了四个方面的内容:从AP238数控程序中提取信息的方法、管理和处理产品数据的方法、工步执行顺序规划方法和基于特征的刀具轨迹规划方法。 信息提取是实现本文研究目标的基础。AP238数控程序含有完整的产品信息,组成结构也非常复杂,为了提高信息提取的效率,本文采用了STEPTools公司提供的ROSE C++类库和STIX库。此外,由于AP238中加工特征的表达形式并不符合机床操作人员的习惯,所以本文对提取出来的加工特征信息进行了处理。然后,将它们和其他数据存入Oracle数据库中。 由于AP238数控程序没有规定工步的执行顺序,所以完成数据提取后,接下来就需要规划工步的执行顺序。本文以最小加工时间为优化目标,提出了一种工步执行顺序规划算法。 刀具轨迹规划是本文的核心工作,重点研究了型腔和平面两种加工特征刀具轨迹的规划算法。所提出的算法是基于加工特征,具有模块化、复用程度高等优点。


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