[發(fā)明專利]一種基于Linux的開放式數(shù)控系統(tǒng)的STEP-NC譯碼器開發(fā)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110533112.3
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113296475B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林述溫;龍星興;李澤眾;田光清
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: G05B19/408
• 分類號: G05B19/408
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 陳明鑫;蔡學(xué)俊

本發(fā)明涉及一種基于Linux的開放式數(shù)控系統(tǒng)的STEP?NC譯碼器開發(fā)方法。通過對STEP?NC數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)的分析，研究基于Linux的開放式數(shù)控系統(tǒng)的STEP?NC代碼的譯碼方法，設(shè)計了STEP?NC譯碼器的譯碼工作流程，開發(fā)了STEP?NC譯碼器的讀取模塊、數(shù)據(jù)映射模塊、儲存模塊和規(guī)劃模塊等功能模塊，將STEP?NC譯碼器并集成于基于Linux的開放式數(shù)控系統(tǒng)中，實現(xiàn)了NC譯碼方式的可配置。這種方法開發(fā)的STEP?NC譯碼器能夠識別ISO 14649標(biāo)準(zhǔn)中定義的2.5D制造特征，提取幾何信息和加工信息，生成可用于實際加工的刀具軌跡。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)控自動化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于Linux的開放式數(shù)控系統(tǒng)的STEP-NC譯碼器開發(fā)方法。

背景技術(shù)

NC譯碼是實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)自動化的重要組成部分，能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)控程序代碼的譯碼，獲得相關(guān)數(shù)控加工信息，實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的自動化加工。目前國內(nèi)外最常用的兩種NC譯碼方案分別基于ISO 6983標(biāo)準(zhǔn)代碼(G/M代碼)和ISO 14649標(biāo)準(zhǔn)代碼(STEP-NC代碼)。由于G/M代碼中不包含零件材料、零件幾何形狀、刀具運動軌跡規(guī)劃等面向工件特征的信息，在高精數(shù)控發(fā)展中逐漸展露了其不足之處，限制了生產(chǎn)效率的提高。而STEP-NC代碼的數(shù)據(jù)模型是面向工件而非面向加工過程，能夠?qū)庸は嚓P(guān)特征進(jìn)行描述，能夠更為清晰直觀地描述加工工件的外形特征和加工操作，為系統(tǒng)提供更多的工件信息，減小由數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換帶來的誤差等。因此近年來國內(nèi)外對基于STEP-NC的數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等開展了大量的研究。又因為G/M代碼的譯碼器在目前的工業(yè)應(yīng)用中占據(jù)主流，其研究已經(jīng)得到了大量的認(rèn)可并廣泛地應(yīng)用于實際加工當(dāng)中，因此在開放式數(shù)控系統(tǒng)中一般會開發(fā)STEP-NC譯碼器作為NC譯碼方式的一個可配置方案，實現(xiàn)開放式數(shù)控系統(tǒng)NC譯碼功能的可配置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于Linux的開放式數(shù)控系統(tǒng)的STEP-NC譯碼器開發(fā)方法，實現(xiàn)STEP-NC譯碼器的各功能模塊的開發(fā)、能夠讀取STEP-NC文本文件，將其轉(zhuǎn)換為可被數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)格式，并實現(xiàn)數(shù)控加工刀具軌跡規(guī)劃；STEP-NC譯碼器可作為NC譯碼的一種可配置方案，實現(xiàn)開放式數(shù)控系統(tǒng)NC譯碼功能的可配置。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于Linux的開放式數(shù)控系統(tǒng)的STEP-NC譯碼器開發(fā)方法，包括對STEP-NC譯碼器的讀取模塊、數(shù)據(jù)映射模塊、儲存模塊、規(guī)劃模塊的開發(fā)；所述讀取模塊能夠讀取STEP-NC程序文件；所述數(shù)據(jù)映射模塊能夠建立STEP-NC代碼的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)映射原則，定義數(shù)據(jù)類型映射關(guān)系；所述儲存模塊能夠?qū)XPRESS語言描述實體映射并儲存為C++語言描述的類；所述規(guī)劃模塊能夠規(guī)劃出包含坐標(biāo)值和方向向量信息的刀具軌跡，用于開放式數(shù)控系統(tǒng)的運動控制模塊實現(xiàn)插補(bǔ)運算處理。

在本發(fā)明一實施例中，所述STEP-NC譯碼器能夠通過Qt Creator4.5.3跨平臺集成開發(fā)環(huán)境IDE作為開發(fā)工具，將STEP-NC譯碼器作為一個可配置的NC譯碼方案集成于自主開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)中，實現(xiàn)STEP-NC代碼和G/M代碼的譯碼方式可配置。

在本發(fā)明一實施例中，所述STEP-NC譯碼器能夠?qū)崿F(xiàn)STEP-NC代碼程序的讀取、并提取出與數(shù)控加工的相關(guān)信息。

在本發(fā)明一實施例中，所述STEP-NC譯碼器譯碼得到的數(shù)控加工數(shù)據(jù)信息，能夠被開放式數(shù)控系統(tǒng)獲取，并由開放式數(shù)控系統(tǒng)的運動控制模塊進(jìn)行插補(bǔ)運算處理，實現(xiàn)對ISO14649標(biāo)準(zhǔn)中定義的2.5D制造特征的數(shù)控加工。

在本發(fā)明一實施例中，所述STEP-NC譯碼器的譯碼方式包括如下步驟：

步驟S1、讀取模塊讀取數(shù)控代碼文本文件，判斷讀入的文本文件是否為STEP-NC程序文件；如果是，則提取STEP-NC程序文件中的數(shù)據(jù)程序段代碼，并將其轉(zhuǎn)化為可被開放式數(shù)控系統(tǒng)利用和操作的數(shù)據(jù)格式；