基于STEP-NC 数控加工的研究

基于STEP-NC 数控加工的研究

摘要：STEP-NC 技术是STEP 标准在制造领域的应用，它定义了一种新的数控程序标准。首先介绍了STEP-NC 的概念、数据模型和文件格式，对STEP-NC 控制器进行了研究，提出了STEPNC控制器应实现的功能和框架结构。探讨了STEP-NC 的出现对制造信息化的影响，提出了基于STEP-NC 的制造系统的闭环模式，研究了基于STEP-NC 的智能化、网络化的实现方法，最后对其发展进行了展望。
关键词：STEP-NC; CNC 控制器; 制造信息


长期以来数控加工的流程基本没有发生变化,产品设计完成后，经过工艺分析然后进行编程，并进行试加工对程序进行检验，最后投入生产。即使采用CAD/CAM 系统，仍需进行工艺分析和后置处理，生成符合ISO 6983标准的G代码形式。随着数字制造技术的发展,这种基于低级代码的加工方式已制约着制造业的发展，主要问题如下：
(1) G、M 代码只定义了机床的运动和开关动作,不包含产品加工的其它信息,因此CNC 系统根本不可能获得产品的全面的加工信息。
(2) 数控加工程序是细节性的语言，类似计算机中的低级语言，现场编程或修改非常困难,增加出错的可能性。
(3) 从CAD/ CAM 系统到CNC 系统的传输过程是单向的,难以支持先进制造模式。
(4) 从设计到加工制造中间环节多，生产准备时间长,生产效率低。
STEP-NC 是近几年欧美等国家提出并正在积极研发的一种新的标准规范,它不仅仅是一种数控加工编程语言的革命性的变革，它对整个数控加工的流程，甚至制造信息化都会产生重大的影响。STEPNC采用符合STEP( ISO 10303)的三维几何模型,加
上工艺信息后直接作为数控系统的编程语言（AP238）,消除CAM 与数控系统之间的信息流瓶颈,并基于STEP 建立起支持产品全生命周期的数据标准。这样不仅可以解决目前数字制造系统中信息模型不统一、系统不兼容等问题,更重要的是……