基于STEP-NC的信息提取系统的研究与实现

摘要

基于传统数控标准IS06983编制的数控程序日益暴露出诸多缺点，如程序修改困难、修改结果难以反馈到CAD/CAM领域、不同数控系统之间数控程序的互换性差等，这使得数控系统与上游的CAD/CAPP/CAM系统之间不能实现完整的信息传递，其最主要原因是传统的数控程序中不包含如三维几何信息、公差信息等高层信息。为此，国际标准协会提出了一种新标准STEP—NC，作为新的数控系统数据接口的规范(ISO14649)。STEP—NC是STEP在制造领域的延伸，它使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。基于STEP—NC标准的数控程序包含了工艺信息和加工信息，从而克服了传统数控程序的诸多缺点，使CNC与其它CAX系统之间实现信息双向流通，消除了信息流的瓶颈问题。本文以STEP—NC为研究对象，对基于STEP—NC数控程序信息提取系统进行研究。主要研究内容如下： 1．在分析传统数控标准IS06983的基础上，对新型数控标准STEP—NC的发展背景及国内外发展现状进行简要论述，并对国外几种典型的数控系统模式进行比较，总结出目前对于STEP—NC研究所取得的成果及研究侧重点，同时阐述STEP—NC标准的优势。 2．研究了STEP标准的产生、发展及应用后，给出STEP与STEP—NC之间的关系；分析STEP标准的基本原理和体系结构；探讨了STEP—NC数据模型及STEP—NC数控程序结构，并阐述了标准数据存取接口SDAI的体系组成及其语言联编实现原理。 3．阐述了基于STEP—NC的信息提取系统的功能结构和主要特征，完成对系统的总体规划。系统采用面向对象的设计思想，具有可扩展性和重用性的特点。 4．根据STEP—NC数控程序的结构特点，设计实现了对原始数据的解释，将以EXPRESS语言描述的信息数据转换成计算机可以识别的数据，并设计了相应的数据结构将解释后的数据存放在内存中。 5．创建了数据字典模式，存放和管理STEP标准中定义的实体信息，并设计相应的接口函数实现应用程序对字典数据的存取操作。实现了字典中实体数据和STEP—NC数控程序中的实例数据匹配。 6．实现了对STEP—NC数控程序信息的分类、特征识别功能，并利用人机界面将分类后的信息进行显示。同时，应用OpenGL技术，初步实现工件三维图形的显示，并利用实例对系统进行了验证。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题的研究背景

1.2国内外研究现状和发展趋

1.3本课题研究内容及意义

1.4本章小结

第二章STEP-NC概述

2.1 STEP标准简介

2.2 STEP-NC产品数据模型

2.3 STEP-NC数控程序的文件格式

2.4标准数据存取接口SDAI

2.5本章小结

第三章STEP-NC加工程序信息提取系统的基本原理

3.1系统的总体设计

3.2系统模块设计原理

3.3本章小结

第四章STEP-NC数控程序和EXPRESS模式数据转换的实现

4.1 EXPRESS语言与C++的映射

4.2词法分析的实现

4.3数据字典模型的构建

4.4本章小结

第五章STEP-NC程序信息的提取及显示

5.1 STEP-NC数控程序信息提取

5.2 STEP-NC数控程序信息显示

5.3实例演示

5.4本章小结

第六章总结与展望

6.1工作总结

6.2今后工作展望

参考文献

致谢

附录