網(wǎng)絡(luò)數(shù)控技術(shù)的軟件集成方法
時(shí)間：2010-12-14瀏覽：1508次收藏
1 CAD/CAM系統(tǒng)集成
一個(gè)完善的網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)是集生產(chǎn)管理、工藝設(shè)計(jì)、DNC網(wǎng)絡(luò)控制為一體，系統(tǒng)的集成應(yīng)以功能集成為基本結(jié)構(gòu)，與其他CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行信息共享，具有開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)的集成化生產(chǎn)管理系統(tǒng)。機(jī)床廠CAD/CAM集成是指信息和物理設(shè)備兩方面的集成。
(1) CAD/CAM系統(tǒng)集成的主要形式
1) -體化曲CAD/CAM系統(tǒng)
在一個(gè)集成環(huán)境下，完成從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程分析到數(shù)控加工的過(guò)程，CAM以內(nèi)部統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式直接從CAD系統(tǒng)獲取產(chǎn)品幾何模型，如uc．Ⅱ、PRO/ENCINEER. CATIA、I- DEAS等。
2) CAD與CAM相對(duì)獨(dú)立
將不同的單元系統(tǒng)集成到一起，形成一個(gè)完整的CAD/CAM系統(tǒng)，CAM通過(guò)中性文件從其他CAD系統(tǒng)獲取產(chǎn)品幾何模型，如MASTERCAM. SURFCAM等。
(2) CAD/CAM集成方法
1)基于專用接口的CAD/CAM集成
CAD/CAM集成發(fā)展初期，采用專用數(shù)據(jù)格式文件交換產(chǎn)品信息，是最低水平的集成方式。對(duì)于專用接口，分為兩種情況，機(jī)床廠一是被集成的系統(tǒng)之間沒(méi)有任何聯(lián)系，必須專門開(kāi)發(fā)接口使兩個(gè)不同的系統(tǒng)間接地進(jìn)行溝通；機(jī)床廠二是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商自行開(kāi)發(fā)的專用接口，專為解決自家系列產(chǎn)品之間的信息交換。
對(duì)于基于專用接口的CAD/CAM集成的模式，單元系統(tǒng)的獨(dú)立性非常強(qiáng)，至多是提供一種專門的數(shù)據(jù)格式。要解決應(yīng)用問(wèn)題，首先需要進(jìn)行前置處理，將問(wèn)題轉(zhuǎn)換成這種專門數(shù)據(jù)格式的表達(dá)形式，系統(tǒng)處理過(guò)后，還要經(jīng)過(guò)后置處理，還原到應(yīng)用問(wèn)題空間，才能看到處理結(jié)果a前置處理程序和后置處理程序都需要用戶自己升發(fā)，了解兩個(gè)系統(tǒng)各自的專用數(shù)據(jù)格式，開(kāi)發(fā)專用接口溝通兩個(gè)系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用CAD/CAM水平的迅速提高，這種集成模式越來(lái)越少。
2)基于STEP( Standard for the Exchange of Product data)的CAD/CAM集成
在所有CAD/CAM集成方法中，基于專用接口的集成是最原始的一種。機(jī)床廠隨著各種數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)與問(wèn)世，采用統(tǒng)一的、也是唯一標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作來(lái)解決不同的CAD/CAM系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換，這種集成方法成為CAD/CAM集成的發(fā)展趨勢(shì)。
由于CAD、CAM軟件在最初開(kāi)發(fā)過(guò)程中的數(shù)據(jù)表示格式的不統(tǒng)一，使不同系統(tǒng)、不同模塊問(wèn)的數(shù)據(jù)交換難于進(jìn)行，影響了CAD/CAM的集成。因此，國(guó)際上提出了通用的數(shù)據(jù)交換規(guī)范，系統(tǒng)只要是能夠按標(biāo)準(zhǔn)格式輸入／輸出，就可集成到一起。
ICES交換規(guī)范：IGES交換規(guī)范出現(xiàn)較早，很多CAD、CAM軟件都支持這種格式，但是這種格式存在三個(gè)缺點(diǎn)：規(guī)范描述內(nèi)容是幾何層的；缺乏CAM所需的工程信息；每個(gè)CAD系統(tǒng)僅能實(shí)現(xiàn)IGES中的一個(gè)實(shí)體子集的轉(zhuǎn)換，有可能出現(xiàn)一對(duì)多、多對(duì)一、近似或不可轉(zhuǎn)換。機(jī)床廠且前的大多數(shù)ICES處理程序不支持ASCⅡ碼格式，需要空間大。
STEP交換規(guī)范：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO在1988年公布了產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)SrEP，解決了產(chǎn)品模型的交換問(wèn)題。STEP有三個(gè)特點(diǎn)：支持廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域；能表達(dá)完整的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，提供多種數(shù)據(jù)交換方式；它具有中性機(jī)制，可以獨(dú)立于任何具體的系統(tǒng)。STEP標(biāo)準(zhǔn)分四級(jí)實(shí)施：文件交換、工作格式交換、數(shù)據(jù)庫(kù)交換及知識(shí)庫(kù)交換。
要實(shí)現(xiàn)CAD/CAM系統(tǒng)集成，不僅要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)內(nèi)部信息之間的交換與共享，還要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)之外的信息交換與共享。SIEP標(biāo)準(zhǔn)提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的申性機(jī)制，它規(guī)定了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制造，甚至于產(chǎn)品全部生命周期中所包括的諸如產(chǎn)品形狀、解析模型、材料、加工方法、組裝分解順序、檢驗(yàn)測(cè)試等必要的信息定義和數(shù)據(jù)交換的外部描述。因而，S rEP是基于集成的產(chǎn)品信息模型。
STEP標(biāo)準(zhǔn)為產(chǎn)品生命周期內(nèi)的數(shù)據(jù)交換提出了統(tǒng)一的規(guī)范，解決制造業(yè)中計(jì)算機(jī)環(huán)境下設(shè)計(jì)和制造( CAD/CAM)的數(shù)據(jù)交換和企業(yè)數(shù)據(jù)共享的問(wèn)題。STEP最大的優(yōu)點(diǎn)在于其開(kāi)放性的結(jié)構(gòu)和可擴(kuò)展性。機(jī)床廠EXPRESS語(yǔ)言是SrEP/S mP—NC的數(shù)據(jù)描述語(yǔ)言，它提供了很強(qiáng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義功能，不僅定義模型中的實(shí)體及其關(guān)系，還定義對(duì)實(shí)體及其屬性所施加的約束和操作，是目前唯一能廣泛采用的可以描述三維實(shí)體復(fù)雜性的語(yǔ)言。XML語(yǔ)言是為In—t。rnet上傳輸信息而設(shè)計(jì)的一種數(shù)據(jù)交換語(yǔ)言，它具有良好的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式、可擴(kuò)展性、高度結(jié)構(gòu)化、便于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)忍攸c(diǎn)。隨著STEP- NC的發(fā)展和rEP在任意應(yīng)用領(lǐng)域時(shí)擴(kuò)展， XML語(yǔ)言將作為以后存儲(chǔ)和提取產(chǎn)品數(shù)據(jù)的主要語(yǔ)言工具。機(jī)床廠STEP的核心內(nèi)容是其應(yīng)用協(xié)議，它也是STEP數(shù)據(jù)交換的基礎(chǔ)。目前，除通用機(jī)械和電子外，大多數(shù)行業(yè)的應(yīng)用協(xié)議尚在開(kāi)發(fā)和完善階段。已制定的AP238足STEP- NC對(duì)加工的技術(shù)定義，綜合了STEP和STEP—NC兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)與零件制造有關(guān)的內(nèi)容，描述了實(shí)現(xiàn)STEP-NC的方法，其幾何定義與AP203相同，加工特征與AP224一致，檢測(cè)信息與AP219相同，因而使實(shí)現(xiàn)CAD/CAM與CNC直接信息交換有了可能。
3)基于工程數(shù)據(jù)庫(kù)的CAD/CAM集成
由于工程數(shù)據(jù)庫(kù)在存儲(chǔ)管理大量復(fù)雜數(shù)據(jù)方面具有獨(dú)到之處，使得以工程數(shù)據(jù)庫(kù)為核心構(gòu)建的CAD/CAM集成系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。機(jī)床廠從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到制造的所有環(huán)節(jié)，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)造型、有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)：工藝過(guò)程設(shè)計(jì)、數(shù)控加工等都與工程數(shù)據(jù)庫(kù)有數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的全系統(tǒng)的共享。
