迈进数控加工的新时代

合肥工业大学桂贵生迈进数控加工的新时代——基于STEP-NC数控加工技术的出现和发展内容提要一、传统数控加工技术二、STEP-NC的出现及其特点三、STEP-NC数控加工模式四、国内外研究现状、展望1.数控系统的发展1952~1958年，电子管数控系统1959~1964年，晶体管数控系统1965~1969年，中、小规模集成电路数控系统1970~1973年，小型计算机数控系统1974年至今，微处理器数控系统20世纪90年代开始后，多微处理器数控系统硬件型数控系统软件型数控系统一、传统数控加工技术%N05G54N10G00Z10.000N15G91G0Z200N20T5D1N30G90M5N35G00X0.000Y-150.000N40G00Z5.000N45M08N50S300N55M03N60F0.3N65G00X60.000Y-150.000N70G00Z5.000N75G00X60.000Y-150.000N80G01Z-0.500...由后置处理生成针对具体机床、面向坐标轴运动的零件程序仅包含基本的运动和转换指令生产商对原有标准进行扩展对样条处理没有标准的数据格式已使用了50多年的标准!CAD/CAM2.基于ISO6983的数控程序数控编程3.数控编程技术的发展手工编程自动编程APT语言编程CAD/CAM一体化编程联机编程二、STEP-NC的出现及其特点产品全生命周期STandardfortheExchangeofProductModelData1.STEP文件的数据格式ISO-10303-21;HEADER;/*ExchangefilegeneratedusingST-DEVELOPER1.6*/FILE_DESCRIPTION(/*description*/(''),/*implementation_level*/'2;1');FILE_NAME(/*name*/’example',/*time_stamp*/'1999-03-31T20:16:37+09:00',/*author*/(''),/*organization*/(''),/*preprocessor_version*/'ST-DEVELOPER1.6',/*originating_system*/'',/*authorisation*/'');FILE_SCHEMA(('PICTURE'));ENDSEC;DATA;#10=POINT(1.,0.);#11=POINT(2.5,4.);#12=POINT(5.,0.);#13=LINE(#10,#11);#14=CIRCLE(1.5,#15);#15=POINT(0.,0.);#16=TEXT('ALittlePicture',#12);#17=CIRCLE(1.5,#11);ENDSEC;END-ISO-10303-21;头部段数据段2.STEP在CAD/CAM领域的应用STEP在CAD领域的应用STEP在CAM领域的应用AP224:MechanicalProductDefinitionforProcessPlanningUsingMachiningFeaturesManufacturingFeaturesPocketHoleThreadOuterRoundBossGearsFeaturedefinitionitemsPathProfileTaperHolebottomSlotendPartadministrationdataApprovalPersonandOrganizationOrdersShaperepresentationBrepmodelExplicitbaseshapeImplicitbaseshapeTolerancesGeometrictolerancesDimensiontolerancesMaterialconditionmodifierTolerancerangeManufacturingPartPropertiesMaterialpropertySurfacefinishProcesspropertyHardnessPart_modelPartSinglepiecepartManufacturingassemblyMatingconditionPartfasteners3.STEP在CNC领域的尝试——STEP-NCSTEP-NC数据模型三、STEP-NC数控加工模式STEP-NC:STEP-CompliantDataInterfaceforNumericControls程序头总的信息工程工艺规划和执行部分工艺信息描述几何信息描述执行一系列加工任务工艺数据的描述：工步、刀具、工艺信息等几何信息的描述图形交互式用户访问系统数据部分1.STEP-NC数控程序…2.STEP-NC数控程序的生成STEP-NC柔性工艺规划12345,867Featurelist1.Planarface2.Closedpocket3.Roundhole4.Roundhole5.Slot6.Slot7.Roundhole8.Slot1SASO8227SA56734JAJOJAStartEnd#10=WORKPLAN(…,(#1,11),…);#11=NONSEQUENTIAL(#12,#3,#4);#12=SELECTIVE(#13,#14);#13=WORKPLAN(…,(#8,#2,#7),…);#14=WORKPLAN(…,(#2,#15),…);#15=NONSEQUENTIAL(#5,#6,#7);3.面向STEP-NC的数控系统STEP-NC数控系统的三种类型：面向STEP-NC数控系统框架特征识别ISO14649编程代码编辑AP203刀具路径数据库加工刀具路径辅具刀具路径刀具路径可视化&校核编程系统刀具路径生成模块CNC优化&自治功能人机接口坐标轴控制&PLC监控器检测刀具路径任务调度ISO14649信息执行器解析器ISO14649物理文件STEP-NC数控程序工作流程AxisParallelContourParallelPlanarfaceClosedpocketSlotRoundholeSlotUnitFeatureFeatureShapeToolpathFacecutterToolchangeToolchangeTranslationApproachMachiningDepartureToolchangeStartEndEndmillEndmillDrillDowncutUpcutDowncutPeckdrillingAxisParallel刀具路径生成刀具路径显示模块AP203data加工出的零件STEP-NC加工实例四、国内外研究现状、展望研究现状研究现状CNCControllerSTEP-NCfileSTEP-NCInterpreterCommunicationModuleMachiningDataToolPathToolpathGeneratorCommunicationModuleStatusCommandStatusErrorListTCP/IPMotionControlSignalScenarioIScenarioII展望开放式网络化智能化谢谢大家！