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)達國家面向現(xiàn)代計算機數(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準化工作并形成了新的國際標準(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,兩者實際上是分別由不同的系統(tǒng)完成的.STEP-NC的提出實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的刀軌然后再針對這些幾何元素進行插補的模式,該文提出將STEP-NC數(shù)據(jù)模型面向特征的特點延伸至插補處理階段的設(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時作出決策;(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,便于實現(xiàn)加工過程的動態(tài)規(guī)劃.接下來文中對實現(xiàn)這種機制的支撐技術(shù)和關(guān)鍵問題進行了理論分

3、析.顯然基于特征的刀軌規(guī)劃和基于特征的插補以及如何滿足實時性要求是實現(xiàn)這種機制的關(guān)鍵,其中的一個最基礎(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,又必須簡練以便于處理.為此,文中對STEP-NC中的工步進行歸納和總結(jié),提出了運動特征的概念.它從運動空間和運動要求兩方面來描述刀具和運動.相對于工步而言,其數(shù)據(jù)模型得到了很大程度的簡化,旨在用于刀軌生成模塊和插補處理模塊之間的數(shù)據(jù)接口.基于這一基本概念,文中對2.5D銑削工