基于STEP-NC銑削模型的數(shù)控系統(tǒng)基本理論與技術(shù)研究.pdf

1、STEP-NC是近年來歐、美、韓等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家面向現(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)提出的一種新的數(shù)據(jù)接口規(guī)范,用以取代沿用已久的ISO 6983(G代碼).迄今已完成了部分標(biāo)準(zhǔn)化工作并形成了新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO 14649)草案,其中的銑削數(shù)據(jù)模型已基本完善.正確地生成和控制刀軌是數(shù)控加工中的首要任務(wù).在傳統(tǒng)模式下,兩者實(shí)際上是分別由不同的系統(tǒng)完成的.STEP-NC的提出實(shí)際上打破了這種模式,刀軌生成被納入了STEP-NC控制器的范疇.為了從根本上打

2、破這種首先生成幾何元素級(jí)的刀軌然后再針對(duì)這些幾何元素進(jìn)行插補(bǔ)的模式,該文提出將STEP-NC數(shù)據(jù)模型面向特征的特點(diǎn)延伸至插補(bǔ)處理階段的設(shè)想.主要有以下積極意義:(1)徹底取消G代碼轉(zhuǎn)換,可節(jié)省編碼和譯碼時(shí)間;(2)控制模塊可得到較全面的信息,以便就加工過程中的部分問題實(shí)時(shí)作出決策;(3)刀軌描述采用統(tǒng)一的內(nèi)部數(shù)據(jù)模型,信息流通暢;(4)刀軌以工步為單位,便于實(shí)現(xiàn)加工過程的動(dòng)態(tài)規(guī)劃.接下來文中對(duì)實(shí)現(xiàn)這種機(jī)制的支撐技術(shù)和關(guān)鍵問題進(jìn)行了理論分

3、析.顯然基于特征的刀軌規(guī)劃和基于特征的插補(bǔ)以及如何滿足實(shí)時(shí)性要求是實(shí)現(xiàn)這種機(jī)制的關(guān)鍵,其中的一個(gè)最基礎(chǔ)性的問題就是基于特征的刀軌描述,它既要符合基于特征算法的要求,又必須簡(jiǎn)練以便于處理.為此,文中對(duì)STEP-NC中的工步進(jìn)行歸納和總結(jié),提出了運(yùn)動(dòng)特征的概念.它從運(yùn)動(dòng)空間和運(yùn)動(dòng)要求兩方面來描述刀具和運(yùn)動(dòng).相對(duì)于工步而言,其數(shù)據(jù)模型得到了很大程度的簡(jiǎn)化,旨在用于刀軌生成模塊和插補(bǔ)處理模塊之間的數(shù)據(jù)接口.基于這一基本概念,文中對(duì)2.5D銑削工