基于STEP—NC的数控技术研究

4 基于STEP-NC的数控程序格式

　　基于STEP—NC的数控程序废弃了传统数控程序中直接对坐标轴和刀具动作进行编码的做法，采用了IS010303数据格式和面向特征的编程原则。它以工作步骤作为加工流程的基本单位，将特征技术信息联系到一起。每个工作步骤只定义一种具体操作。

　　STEP—NC数控程序采用了IS010303的文件格式，分为文件头和数据段2部分。文件头以“HEAD”为标记，主要说明文件名、编程者、日期等注释性信息。数据段能以“DATA”开始，包含J’JJ口工零件所需的所有信息。程序的执行以PROJECT语句为入口，每个零件的加工程序只有1个PRO—JECT语句，由它指明工件状况和主要的工件计划。基于STEP-NC的数据程序(文件)的格式大致如下例所示：

　　Header；文件头，描述文件名称．注释等

5 基于STEP-NC的数控系统的发展趋势

　　目前大部分STEP—NC标准尚未完成，国际上对基于STEP—NC数控技术的研究也还处于起步阶段，但已有的研究成果表明，它必将会对数控技术乃至制造业带来深远的影响。主要体现在以下几个方面。

　　1)数控机床将废弃沿用已久的G、M等代码(IS06983)，代之以更加高效、易于理解和操作、更方便、描述性更强的数控语言口]。这种数控程序通过一系列的加工任务(工作步骤)描述制造过程中的所有操作，以面向对象(而不是面向动作)的编程使得现场编程界面大为改观。根据目前的进展推测，STEP—NC的广泛应用将在近10年内实现，而G、M代码将从此成为历史。

　　2)CAD／CAM／CNC之间将会实现无缝联接。CAD／CAM与CNC的双向数据流动，使得设计部门能够清楚地了解到加工实况，并且可根据现场编程返回的信息对生产规划进行及时快速的调整，生产效率将得到极大地提高。另外，CAD、CAM、CNC之间的功能将会重新划分：CAM系统的宏观规划与CAD系统集成，微观功能与CNC集成。

　　3)网络化设计／制造成为现实。现代制造企业通过网络共享各种信息，同时由于全球制造企业采用统一的STEP—NC数据接口标准，企业之间的数据流动可以在基于PC机的CNC机床与数据库服务器之间直接进行，操作人员只需要对数据库中的三维工件模型进行简单的参数设置，就可以使机床实现预期动作。不难想象，在基于网络化制造的基础上，大量的数字化产品模型数据库将会出现，制造业将更趋多元化。

　　4)实现完全意义上的开放式智能数控系统。由于IS06983(G／M代码)的加工：信息量过少，因此各机床生产商对G代码都进行了基本语义外的扩展，造成各种类型的数控机床控制系统之间互不兼容，严重阻碍了数据的交流和信息共享，各个系统独立工作，形成“信息孤岛”，系统开放式难以实现。与此相反，如采用STEP—NC标准，其数据格式和接口标准完全一致，且STEP—NC数据包含了加工产品所需的所有信息，对于STEP—NC控制器而言，它只需要告诉CNC要加工什么，具体动作由CNC自行决定，使程序具有良好的互操作性和呵移植性，为CNC系统的开放性和智能化奠定了稳固的基础。

　　5)生产效率将得到极大的提高。加工数据流在整个加工过程中可以迅速地在各个部门、各个企业甚至国际间进行访问和共享，CAD／CAM与CNC之间的瓶颈效应也小复存在，产品的生产周期将大大缩短。