[发明专利]一种基于Linux的开放式数控系统的STEP-NC译码器开发方法

说明书

本发明涉及一种基于Linux的开放式数控系统的STEP‑NC译码器开发方法。通过对STEP‑NC数据模型结构的分析，研究基于Linux的开放式数控系统的STEP‑NC代码的译码方法，设计了STEP‑NC译码器的译码工作流程，开发了STEP‑NC译码器的读取模块、数据映射模块、储存模块和规划模块等功能模块，将STEP‑NC译码器并集成于基于Linux的开放式数控系统中，实现了NC译码方式的可配置。这种方法开发的STEP‑NC译码器能够识别ISO 14649标准中定义的2.5D制造特征，提取几何信息和加工信息，生成可用于实际加工的刀具轨迹。

技术领域

本发明涉及数控自动化技术领域，具体涉及一种基于Linux的开放式数控系统的STEP-NC译码器开发方法。

背景技术

NC译码是实现数控系统自动化的重要组成部分，能够实现对数控程序代码的译码，获得相关数控加工信息，实现数控系统的自动化加工。目前国内外最常用的两种NC译码方案分别基于ISO 6983标准代码(G/M代码)和ISO 14649标准代码(STEP-NC代码)。由于G/M代码中不包含零件材料、零件几何形状、刀具运动轨迹规划等面向工件特征的信息，在高精数控发展中逐渐展露了其不足之处，限制了生产效率的提高。而STEP-NC代码的数据模型是面向工件而非面向加工过程，能够对加工相关特征进行描述，能够更为清晰直观地描述加工工件的外形特征和加工操作，为系统提供更多的工件信息，减小由数据格式转换带来的误差等。因此近年来国内外对基于STEP-NC的数控系统、数据结构等开展了大量的研究。又因为G/M代码的译码器在目前的工业应用中占据主流，其研究已经得到了大量的认可并广泛地应用于实际加工当中，因此在开放式数控系统中一般会开发STEP-NC译码器作为NC译码方式的一个可配置方案，实现开放式数控系统NC译码功能的可配置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于Linux的开放式数控系统的STEP-NC译码器开发方法，实现STEP-NC译码器的各功能模块的开发、能够读取STEP-NC文本文件，将其转换为可被数控系统应用的数据格式，并实现数控加工刀具轨迹规划；STEP-NC译码器可作为NC译码的一种可配置方案，实现开放式数控系统NC译码功能的可配置。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于Linux的开放式数控系统的STEP-NC译码器开发方法，包括对STEP-NC译码器的读取模块、数据映射模块、储存模块、规划模块的开发；所述读取模块能够读取STEP-NC程序文件；所述数据映射模块能够建立STEP-NC代码的数据结构映射原则，定义数据类型映射关系；所述储存模块能够将EXPRESS语言描述实体映射并储存为C++语言描述的类；所述规划模块能够规划出包含坐标值和方向向量信息的刀具轨迹，用于开放式数控系统的运动控制模块实现插补运算处理。

在本发明一实施例中，所述STEP-NC译码器能够通过Qt Creator4.5.3跨平台集成开发环境IDE作为开发工具，将STEP-NC译码器作为一个可配置的NC译码方案集成于自主开发的数控系统中，实现STEP-NC代码和G/M代码的译码方式可配置。

在本发明一实施例中，所述STEP-NC译码器能够实现STEP-NC代码程序的读取、并提取出与数控加工的相关信息。

在本发明一实施例中，所述STEP-NC译码器译码得到的数控加工数据信息，能够被开放式数控系统获取，并由开放式数控系统的运动控制模块进行插补运算处理，实现对ISO14649标准中定义的2.5D制造特征的数控加工。

在本发明一实施例中，所述STEP-NC译码器的译码方式包括如下步骤：

步骤S1、读取模块读取数控代码文本文件，判断读入的文本文件是否为STEP-NC程序文件；如果是，则提取STEP-NC程序文件中的数据程序段代码，并将其转化为可被开放式数控系统利用和操作的数据格式；