基于可拓理論的數(shù)控代碼轉(zhuǎn)換關(guān)鍵技術(shù)的研究和實(shí)現(xiàn).pdf

1、區(qū)域性網(wǎng)絡(luò)化制造要求能夠?qū)崿F(xiàn)不同制造系統(tǒng)之間的數(shù)控代碼資源能夠共享,以化解機(jī)床無法滿足任務(wù)調(diào)度時(shí)所產(chǎn)生的制造沖突。目前普遍使用的基于ISO6983標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控代碼是面向機(jī)床部件的運(yùn)動(dòng)和開關(guān)動(dòng)作的,已有的由數(shù)控代碼反求三維模型重新生成新的數(shù)控程序、通用數(shù)控代碼編譯器的研究和基于STEP-NC標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控程序解釋器的研究都不能使已有的基于ISO6983標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控代碼滿足資源共享的要求。 基于可拓理論的基元理論及其發(fā)散性原理,建立表達(dá)數(shù)控

2、代碼中所包含信息和數(shù)據(jù)的信息模型。根據(jù)數(shù)控代碼轉(zhuǎn)換的要求,分析了機(jī)床基本性質(zhì)的共有特征及其取值,其共有特征有系統(tǒng)廠商名、機(jī)床的系統(tǒng)系列名、可適用的加工方法、機(jī)床坐標(biāo)系、軸和軸聯(lián)動(dòng)情況、加工精度等,定義了其信息模型--機(jī)床基本性質(zhì)復(fù)合元Rmachine Property;分析了數(shù)控代碼功能的最主要的幾個(gè)共有特征,重點(diǎn)討論了刀具軌跡類型、刀具軌跡組合,定義了其信息模型--代碼功能復(fù)合元Rfunction;分析了數(shù)控代碼程序格式幾個(gè)共有特征：

3、程序結(jié)構(gòu)中的位置、程序段中的位置、取值格式、組合格式,對(duì)后兩者進(jìn)行重點(diǎn)討論,并對(duì)其信息模型--代碼程序格式復(fù)合元Rcode_Format進(jìn)行了定義,結(jié)合實(shí)例討論了程序格式復(fù)合元和代碼功能復(fù)合元之間的聯(lián)系；根據(jù)刀具軌跡的特點(diǎn),定義了兩種類型刀具軌跡的信息模型：?jiǎn)卧毒哕壽E物元Rtool_Path、可組合刀具軌跡復(fù)合元Vcombined_Path。 研究了數(shù)控代碼全特征集、全量值集、全功能集的創(chuàng)建方法,并且這種方法是動(dòng)態(tài)的,從而使不

4、同系統(tǒng)的數(shù)控代碼的特征、量值、功能都成為這些全特征集、全量值集、全功能集的子集；在全功能集的基礎(chǔ)上,研究了數(shù)控代碼轉(zhuǎn)換中的兩大核問題：特征量值的轉(zhuǎn)換問題和功能的分解組合問題,解決了以上兩個(gè)問題,也就解決了數(shù)控代碼轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵問題；在全功能集的基礎(chǔ)上,研究機(jī)床基本性質(zhì)復(fù)合元、基于全功能集的代碼功能復(fù)合元向STEP標(biāo)準(zhǔn)中性文件映射的過程,從而將不同系統(tǒng)的數(shù)控代碼包含的信息和數(shù)據(jù)保存為獨(dú)立的第三方文件的格式,為向目標(biāo)系統(tǒng)代碼的轉(zhuǎn)換奠定了基礎(chǔ)。

5、 創(chuàng)建關(guān)聯(lián)函數(shù)來比較、判斷不同系統(tǒng)在信息模型的特征量值上的不同點(diǎn)和相同點(diǎn),以解決不同系統(tǒng)信息特征量值的差異性：根據(jù)機(jī)床基本性質(zhì)的中的軸數(shù)和聯(lián)軸情況的取值,通過轉(zhuǎn)換成運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換矩陣T、T的方式,比較源系統(tǒng)和目標(biāo)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換矩陣元素的商C,設(shè)置判斷關(guān)聯(lián)函數(shù)Kc(x)來判斷兩系統(tǒng)的代碼是否能夠轉(zhuǎn)換,并且根據(jù)聯(lián)軸數(shù),通過最優(yōu)選擇函數(shù)wp的方式來判定最佳轉(zhuǎn)換的機(jī)床類型；根據(jù)機(jī)床基本性質(zhì)中加工方式和坐標(biāo)系特征的取值,通過比較它們?cè)谔卣髁恐瞪系?/p>

6、異同性,分別設(shè)置關(guān)聯(lián)函數(shù)K(x)、ki(x)來判斷源系統(tǒng)和目標(biāo)系統(tǒng)的代碼是否可以相互轉(zhuǎn)換；根據(jù)代碼功能復(fù)合元各特征的取值,計(jì)算源系統(tǒng)和目標(biāo)系統(tǒng)功能之間的相似度Q(A,B),通過一個(gè)最優(yōu)選擇函數(shù)Qi(A,B)來決定目標(biāo)系統(tǒng)中的哪個(gè)功能或格式最為匹配源系統(tǒng)的功能,通過設(shè)置差異性關(guān)聯(lián)函數(shù)kij(x),來判斷源系統(tǒng)代碼功能的哪個(gè)特征、哪個(gè)量值需要調(diào)用核問題解來解決它們之間的差異性,最后,提出了數(shù)控代碼轉(zhuǎn)換的總體步驟。從而首次提出并實(shí)現(xiàn)了數(shù)控代碼

7、轉(zhuǎn)換以滿足網(wǎng)絡(luò)化制造環(huán)境下代碼資源共享的方法。 設(shè)計(jì)了基于可拓理論的數(shù)控代碼轉(zhuǎn)換系統(tǒng)原型的總體結(jié)構(gòu)。它由五個(gè)模塊組成,每個(gè)模塊用來實(shí)現(xiàn)數(shù)控代碼轉(zhuǎn)換過程中所需要的不同功能：系統(tǒng)信息定制模塊、核問題求解模塊、源系統(tǒng)代碼輸入模塊、中間文件生成模塊、目標(biāo)系統(tǒng)代碼生成模塊；設(shè)計(jì)了系統(tǒng)信息定制模塊、核問題求解模塊、源系統(tǒng)代碼輸入模塊等三個(gè)功能模塊的人機(jī)交互界面,并在各個(gè)界面上不同按鈕的消息響應(yīng)函數(shù)中實(shí)現(xiàn)機(jī)床狀態(tài)設(shè)置、代碼功能設(shè)置、程序格式設(shè)