TRAO đổi dữ LIỆU sử DỤNG STEP và STEP –NC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ - - BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN:CAD/CAM/CNC GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS TRẦN VŨ MINH Hà Nội 5/2018 ABSTRACT(?) Mơ hình tích hợp (mơ hình B) thảo luận chương trước sử dụng định dạng liệu trung lập trao đổi IGES (1980) Định dạng liệu trung lập cung cấp trung gian để kết nối hệ thống CAD CAM Do đó, Mơ hình B tạo hợp tác môi trường sản xuất làm cho việc trao đổi liệu thiết kế cho dự án lớn cấp độ quốc tế Tuy nhiên, số vấn đề IGES thiết kế để trao đổi thơng tin hình học, thông tin thiết kế sản xuất bổ sung (chẳng hạn thơng tin tính năng) mơ hình độc quyền bị bỏ qua Trong q trình trao đổi liệu, số thơng tin trở nên lạc lối trình truyền liệu; khâu hình học sửa chữa mơ hình thường cần thiết Thêm vào đó, IGES khơng phải tiêu chuẩn quốc tế) Như đề cập từ trước, có vấn đề chung cho mơ hình A B (Hình 10.1) Các định dạng liệu khác (ví dụ: IGES ISO 6983-1, 1982) sử dụng thiết kế-sản xuất chuỗi Mất liệu xảy giao dịch từ thiết sản xuất có lệnh gia cơng trình tự cấp bậc thấp, bậc thang truyền vào hệ thống điều khiển CNC, để lại mơ hình hồn chỉnh phía sau Có ý nghĩa đặc biệt nỗ lực Tổ chức Quốc tế Tiêu chuẩn để đưa Tiêu chuẩn STEP (tức ISO 10303-1 [1994]) Chính cơng ty hàng không ô tô chứng minh giá trị STEP thông qua sản xuất triển khai thực dẫn đến tiết kiệm 150 triệu USD năm (Gallaher, O'Connor & Phelps, 2002, PDES, Inc 2006) Hơn nữa, STEP gần mở rộng để phục vụ cho sản xuất mơ hình hóa liệu thực nhằm mục đích lấp khoảng trống thơng tin CAD / CAPP / CAM CNC Tiêu chuẩn gọi STEP Điều khiển số, viết tắt STEP-NC Nó cấp tiêu chuẩn ISO "ISO 14649: Mơ hình liệu cho điều khiển máy tính số (ISO 14649-1, 2003)", mà định nghĩa mơ hình tham chiếu ứng dụng STEP-NC Với STEP mở rộng cho mơ hình sản xuất thơng tin, mơ hình tích hợp CAD / CAPP / CAM / CNC lên Điều minh họa hình 11.1 Chìa khóa cho mơ hình khơng có chuyển đổi liệu u cầu liệu suốt trình thiết kế dây chuyền sản xuất bảo quản TRAO ĐỔI DỮ LIỆU SỬ DỤNG STEP VÀ STEP –NC STEP giới thiệu ngắn gọn Chương II Phần bàn tiêu chuẩn từ quan điểm việc cơng cụ hữu ích để hỗ trợ trao đổi liệu hội nhập Những chìa khóa Hình 11.1 Tích hợp CAD / CAPP / CAM / CNC tiêu chuẩn STEP là, (a) tính chung nó, (b) định dạng giải nghĩa máy tính, (c) triển khai liệu phù hợp nhiều ứng dụng hệ thống Họ cho phép khác phương pháp thực sử dụng để lưu trữ, truy cập, chuyển giao lưu trữ liệu sản phẩm Các đặc tả đại diện thông tin sản phẩm cung cấp tài nguyên tích hợp Mỗi tài nguyên tích hợp bao gồm liệu sản phẩm mô tả, viết EXPRESS (ISO 10303-11, 1994) gọi cấu trúc tài nguyên Một phụ thuộc vào khác để định nghĩa Thông tin tương tự cho các ứng dụng đại diện cấu trúc tài nguyên đơn Các nguồn lực tích hợp chia thành hai nhóm: tài nguyên chung tài nguyên ứng dụng Các tài nguyên chung độc lập ứng dụng tham khảo lẫn Tài nguyên ứng dụng tham khảo tài nguyên chung thêm cấu trúc tài nguyên khác để sử dụng nhóm ứng dụng tương tự Tài nguyên ứng dụng không tham khảo tài nguyên ứng dụng khác Các nguồn lực tích hợp xác định mơ hình thơng tin chung cho thơng tin sản phẩm Chúng không đủ để hỗ trợ yêu cầu thơng tin ứng dụng mà khơng có việc bổ sung ràng buộc ứng dụng cụ thể, mối quan hệ thuộc tính STEP định nghĩa Các Giao thức Ứng dụng tài nguyên tích hợp giải thích để đáp ứng sản phẩm yêu cầu thông tin ứng dụng cụ thể, nói cách khác Tham khảo ứng dụng Mơ hình Giải thích thực cách lựa chọn cấu trúc tài nguyên thích hợp, tinh chế ý nghĩa chúng, xác định ràng buộc, mối quan hệ thuộc tính thích hợp Giải thích kết mơ hình giải thích ứng dụng Đây AIM mà STEP mang liệu ứng dụng khác roof TRAO ĐỔI DỮ LIỆU GIỮA HỆ THỐNG CAD Tiêu chuẩn STEP ban đầu thiết kế để cung cấp phương pháp trao đổi liệu trung lập thay IGES Hai AP thiết lập để chủ yếu hỗ trợ liệu thiết kế trao đổi chia sẻ AP cho cấu hình kiểm sốt 3D thiết kế khí phận phận (AP 203) (ISO 10303-203, 1994), AP cho liệu cốt lõi cho quy trình thiết kế khí tơ (AP 214) (ISO 10303-214, 1994) Hiện tại, hầu hết hệ thống CAD thương mại xuất tệp STEP AP-203 / STEP AP-214 thông qua dịch giả STEP Theo báo cáo Viện Nghiên cứu Tam giác Nghiên cứu (1999), STEP sử dụng định dạng trung lập để trao đổi wireframe bề mặt liệu thường sử dụng hệ thống CAD thương mại, giá vé tốt so với IGES Điều STEP sẵn sàng để thay IGES Tuy nhiên, tiêu chuẩn STEP nhiều định dạng liệu trung tính mà chuyển đổi liệu hình học hệ thống CAD Mục tiêu cuối STEP cung cấp định dạng liệu sản phẩm hồn tồn giải thích được, để người dùng tích hợp kinh doanh liệu kỹ thuật để hỗ trợ toàn vòng đời sản phẩm: thiết kế,phân tích, sản xuất, bán hàng chăm sóc khách hàng LƯU LƯỢNG DỮ LIỆU GIỮA CAD, CAPP, CAM VÀ HỆ THỐNG CNC Bằng cách thực STEP AP-203 STEP AP-214 hệ thống CAD, rào cản trao đổi liệu loại bỏ môi trường thiết kế không đồng Tuy nhiên, vấn đề trao đổi liệu CAD, CAPP, CAM hệ thống CNC chưa giải Hệ thống CAD thiết kế để mơ tả hình học phần cách xác Hệ thống CAPP / CAM, mặt khác, tập trung việc sử dụng hệ thống máy tính để tạo kế hoạch kiểm soát hoạt động sản xuất theo thơng tin hình học diện mơ hình CAD nguồn lực có sàn nhà hàng Kết cuối từ hệ thống CAM tập hợp chương trình CNC thực máy CNC Các định dạng liệu trung lập STEP AP-203 STEP AP214 thống liệu đầu vào cho hệ thống CAM Ở phía đầu hệ thống CAM, tiêu chuẩn quốc tế năm mươi tuổi ISO 6983 chiếm ưu hệ thống kiểm soát hầu hết máy CNC Đã lỗi thời sử dụng rộng rãi thảo luận chương trước, ISO 6983 trở thành trở ngại cho môi trường sản xuất hợp tác đương đại Một số giới hạn kỹ thuật vấn đề tìm thấy ISO 6983 tóm tắt sau (Xu & He, 2004), (a) Ngơn ngữ tập trung vào việc lập trình đường dẫn vị trí trung tâm máy cắt tơn trọng đến trục máy, công việc gia công phần (b) Tiêu chuẩn định nghĩa cú pháp câu lệnh chương trình, hầu hết trường hợp, ngữ nghĩa không rõ ràng (c) Các nhà cung cấp thường bổ sung ngôn ngữ với phần mở rộng không đề cập phạm vi hạn chế ISO 6983; chương trình CNC khơng thể trao đổi (d) Nó hỗ trợ dòng chảy thơng tin chiều từ thiết sản xuất Những thay đổi thực cửa hàng-sàn trực tiếp fed lại cho nhà thiết kế Do đó, vơ giá kinh nghiệm sàn nhà hàng bảo quản sử dụng lại (e) Có kiểm sốt hạn chế việc thực chương trình khó thay đổi chương trình xưởng (f) Dữ liệu CAD không sử dụng máy công cụ Thay vào đó, chúng phải xử lý máy xử lý sau cụ thể, để có liệu cấp thấp, không đầy đủ mà làm cho việc kiểm tra mơ khó khăn, (g) ISO 6983 không hỗ trợ liệu spline, làm cho khơng có khả kiểm soát năm nhiều trục phay Những vấn đề chung làm cho công nghệ CNC gia cơng nút cổ chai q trình sản xuất đồng thời môi trường Mã G coi đứng đường tăng suất mà khách hàng mong đợi từ cơng cụ máy móc đại (Fortin, Chatelain & Rivest, 2004) Hình 11.2 cho thấy hiệu giao diện lập trình khơng đầy đủ (nghĩa Mã G) chuỗi thông tin sản xuất Các hệ thống CAD / CAM đại xử lý chương trình phức tạp Ở phía bên chuỗi điều khiển CNC thực cơng việc phức tạp Giữa chúng, giao diện lập trình sử dụng, GCodes thực nhiệm vụ giới hạn phức tạp chuyển thơng tin thiết kế liệu sản xuất Vì giao diện lập trình G-Codes sử dụng ngành, kết thực điều khiển không sử dụng đầy đủ tiềm Nó có nghĩa mong muốn train CAD/CAPP/CAM/CNC bị gián đoạn kết nối CAM CNC NHƯ CHỦ ĐỀ CHUNG Tầm quan trọng tính thảo luận rộng rãi Chương IV-VII Phần thảo luận tính ngữ cảnh tiêu chuẩn STEP Các tính sử dụng chủ đề phổ biến STEP cách tiếp cận quán sử dụng để phát triển cấu trúc tính Trong STEP, tính chủ yếu định nghĩa kết hợp hình dạng tiểu sử hình dạng đường dẫn Hình dạng đặc điểm tính định nghĩa hình dạng ẩn định nghĩa rõ ràng hai chiều với thuộc tính chiều dài, chiều rộng, chiều cao, bán kính góc, bán kính đường kính, kết hợp để xác định hình dạng hai chiều Đường dẫn tính giống với cấu hình; họ định nghĩa hình dạng ẩn định nghĩa hình dạng rõ ràng ba chiều xác định đường dẫn xác định tồn hồ sơ tính Trong trường hợp tính tạo đường nét khơng thể định nghĩa hình dạng khác biệt rõ ràng, đường dẫn hình dạng chung xác định rõ ràng với hình học ba chiều, chẳng hạn đường cong đường spline Bên cạnh đường dẫn cấu hình, tính chứa yếu tố cấu trúc bổ sung để xác định thêm ngữ nghĩa chúng Mỗi tính có thuộc tính định hướng để xác định vị trí hướng để đặt vị trí tính phần Các tính có phần tử taper để xác định tính giảm dần lỗ hổng, dự thảo, túi ơng chủ Ngồi ra, số tính định có định nghĩa hình dạng ẩn rõ ràng để xác định điều kiện kết thúc tính Tính khe cắm có định nghĩa loại khe kết thúc, tính bỏ túi có định nghĩa kiểu cùng, tính ơng chủ định nghĩa hàng đầu, lỗ có định nghĩa đáy Bằng cách kết hợp đường dẫn, cấu hình, giảm dần kết thúc điều kiện loạt lớn tính gia công xác định Bên cạnh việc mô tả ngữ nghĩa hình dạng, tính gia công mang số thông tin cần thiết Khi phần thiết kế, có thơng tin thiết kế có giá trị trực tiếp liên quan đến tính cụ thể phần Phần lớn thơng tin thiết kế cung cấp để kiểm soát hình dạng, phù hợp chức phận q trình sản xuất q trình Kích thước hình học khoan dung phương tiện AP sử dụng để liên hệ thông tin độ xác phận sản xuất Ngồi ra, tài sản định thông số kỹ thuật điều kiện khác với thơng tin thiết kế cung cấp cho sản xuất tên miền Ví dụ khoan dung hình trụ áp dụng cho tính lỗ, tính chất cứng áp dụng cho mặt phẳng mặt Trao đổi thông tin với quy trình sản xuất cung cấp định dạng xác đầy đủ tính với dung sai thuộc tính liên quan Tích hợp thông qua tương hop STEP AP Một số Giao thức Ứng dụng phát triển để xác định liệu ngành cho thiết kế sản xuất Một số số • AP203 - Kiểm sốt cấu hình 3D thiết kế phận khí phận lắp ráp (ISO 10303-203, 1994) • AP214 - Dữ liệu cốt lõi cho quy trình thiết kế khí tơ (ISO 10303-214, 1994) • AP219 - Trao đổi thông tin theo chiều dọc (ISO 10303-219, 2007) • AP223 - Trao đổi thơng tin sản phẩm thiết kế sản xuất cho phận rời (ISO / CD 10303-223, 2006) • AP224 - Định nghĩa sản phẩm khí cho quy trình quy trình sử dụng tính gia cơng (ISO 13030-224, 2001) • AP238 - Ứng dụng giải thích mơ hình cho điều khiển số (VI) máy tính (ISO 10303-238, 2007) • AP240 - Quy trình xử lý phận gia công (ISO 10303-240, 2006) Một phần tách rời phát triển AP cho thiết kế sản xuất har-monize yếu tố yêu cầu phổ biến toàn miền phát triển sản phẩm Tất AP nêu xác định liệu khác đại diện cho giai đoạn khác vòng đời sản phẩm Tuy nhiên, AP có liệu nằm phạm vi ngữ cảnh chúng giống với AP khác, ví dụ: dung sai đường hình học, hình học đại diện ranh giới, tài sản, liệu ngun liệu, tính gia cơng Mục tiêu tổ chức tiêu chuẩn nhà cung cấp cung cấp sản phẩm phần mềm trao đổi giải thích liệu sản phẩm theo đặc tả quy định giao thức ứng dụng Một tiêu chí tuân theo sản phẩm nhiều STEP AP Do việc hài hồ khái niệm "giống như" tính gia cơng đảm bảo tính tồn vẹn liệu sản phẩm toàn miền CAD / CAPP / CAM / CNC Hình 11.3 cho thấy kịch Lưu ý kịch gọi "STEP in, STEP out, STEP throughout" Tích hợp CAD với CAPP AP224 phát triển để thu hẹp khoảng cách CAD CAPP cách cung cấp thông tin phần máy để đảm bảo thơng tin thiết kế đồng thời hồn tồn 100%, xác, hiểu tái sử dụng máy tính Do đó, q trình lập quy trình tự động từ liệu sản phẩm định dạng số thực Tiêu chuẩn AP224 cung cấp chế xác định liệu số có chứa thông tin cần thiết để sản xuất phần yêu cầu Điều bao gồm thông tin • CAD hình học tơ pơ; • Thơng tin tính gia cơng (ví dụ: lỗ, sáp, khe, rãnh, túi, vát phi lê); • Dung sai kích thước hình học; • Tính chất vật liệu đặc tính q trình; • Thơng tin hành (ví dụ chấp thuận, tên phận ID, ngày giao hàng số lượng) Cụ thể hơn, AP224 xác định thơng tin ngầm định tính gia công AP khác (như AP203) xác định hình học rõ ràng cách sử dụng biểu diễn ranh giới (B-rep) Do đó, dung sai kích thước hình học xác định AP224 tham chiếu hình học B-rep định nghĩa tính ẩn AP224 định nghĩa phần, trình, vật chất thuộc tính bề mặt tham khảo hình học B-rep định nghĩa tính ẩn Cũng định nghĩa AP hình dạng ẩn rõ ràng phần, nói cách khác định nghĩa ban đầu sản phẩm thô để sản xuất phần Hình dạng rõ ràng coi hình dáng hình dạng giả mạo, hình dạng ẩn định nghĩa mảnh cổ phiếu Những định nghĩa trữ thô tham khảo đặc tính gia cơng xác định việc loại bỏ vật liệu Một lắp ráp sản xuất thêm vào ấn thứ hai AP tính gia cơng đóng vai trò quan trọng số phận phận lắp ráp có điểm chung Ví dụ, có hai phần đòi hỏi số lỗ gia cơng thơng qua hai phần Các tính lỗ liệu liên quan dung sai đặc tính xác định hai phần Kế hoạch quy trình chứa liệu sản phẩm cho hai phận đặt máy để lỗ gia cơng qua hai phần lúc Tạo tính lỗ có mối quan hệ với hai phần giúp quy hoạch quy trình giảm thời gian xử lý Tích hợp CAPP với CAM Trong điều khoản đơn giản, việc tích hợp CAPP với CAM thể nhiệm vụ lập kế hoạch quy trình cấp "vĩ mô" AP240 cung cấp cách tiêu chuẩn để xác định quy trình vĩ mơ, mức cao cấp cho phận gia công Thông tin kế hoạch trình cho ứng dụng điều khiển tay điều khiển tay liệu định nghĩa sản phẩm liên quan định nghĩa AP 240 Mơ hình hoạt động ứng dụng mơ tả sơ đồ IDEF01 (IEEE 1320.1-1998) (Hình 11.4) cung cấp biểu đồ quy trình luồng thơng tin sở cho việc xác định phạm vi AP Sau liệu định nghĩa AP240 • Thơng tin khỏi hoạt động lập kế hoạch có kế hoạch q trình cho phận gia cơng, ví dụ: máy kiểm sốt số tay; • sản xuất mảnh phận phận đơn lẻ; • giao diện để thu thập liệu kỹ thuật giao thức ứng dụng thượng nguồn, ví dụ: liệu định nghĩa sản phẩm liệu định liệu ban đầu; • Dữ liệu kỹ thuật cho / trình lập kế hoạch cho việc gia cơng miếng vá, ví dụ: tính gia cơng, dung sai hình học chiều phận, vật liệu, tính chất phận sản xuất; • hướng dẫn cơng việc cho nhiệm vụ cần thiết để sản xuất phận, bao gồm tài liệu tham khảo nguồn lực cần thiết để thực cơng việc, trình tự hướng dẫn công việc mối quan hệ tác phẩm với hình học phần; • thơng tin cần thiết để hỗ trợ lập trình NC quy trình xác định kế hoạch dự phòng, ví dụ: định nghĩa sản phẩm, liệu hành chính, máy móc, dụng cụ u cầu vật liệu; • thơng tin cần thiết để hỗ trợ kiểm tra quy trình xác định kế hoạch quy trình, ví dụ: nhiệm vụ sử dụng khối đo thực thao tác thăm dò để xác minh ràng buộc chiều đặt lên phần; • Thơng tin tầng cửa hàng quy định kế hoạch quy trình; • thơng tin cho quy hoạch sản xuất xác định kế hoạch quy trình Một phần có tính vài mặt phận, đòi hỏi nhiều thiết lập nhiều máy Kế hoạch quy trình AP240 xác định trình tự quy trình máy; người số họ xác định cơng cụ máy, thiết lập máy, vị trí kẹp, danh sách máy xử lý Một hoạt động máy móc máy nghiền thơ, hồn thiện máy xay, khoan, vòi máy nghiền Một danh sách tính gia cơng định cho thao tác Ví dụ hoạt động đan chéo xác định lỗ hổng, hoạt động nhà máy thô xác định túi Cũng xác định loại kẹp để sử dụng, vị trí máy cơng cụ fix-ture, phần hình dạng phần bị ảnh hưởng vị trí kẹp Nếu khơng có tính gia cơng vị trí kẹp này, hình dạng hình học xác định gia công tiếp tục Nếu khơng, tính mà vị trí kẹp định vị, khơng gia 10 hợp Các cơng cụ định hình bao gồm loại cơng cụ, hình học cơng cụ, tuổi dụng cụ mong muốn vv bao gồm tập tin STEP-NC Hình 11.7 mơ tả phần cấu trúc bên liệu STEP-NC, cho biết thông tin thiết kế chế tạo kết hợp hệ thống phân cấp 13 Phương pháp thực truy cập liệu Nói ngắn gọn , ngơn ngữ EXPRESS không xác định phương pháp thực Do đó, phương pháp triển khai bổ sung định nghĩa để mô tả tất trường hợp STEP để xây dựng mơ hình trao đổi sản phẩm, ví dụ: STEP 14 AP 224, AP 238 mơ hình ISO 14649 Các phương pháp thực gọi Giao diện Truy cập Dữ liệu STEP (SDAI) (ISO 10303-22, 1998) SDAI làm giảm chi phí quản lý liệu sản phẩm tích hợp cách làm cho ứng dụng kỹ thuật phức tạp di động qua việc triển khai liệu Hiện tại, có tiêu chuẩn quốc tế thành lập cho SDAI • Giao diện truy cập liệu tiêu chuẩn (Phần 21) (ISO 10303-21, 1994); • Ngơn ngữ C ++ liên kết với giao diện truy cập liệu tiêu chuẩn (ISO 1030323, 2000); • C ngơn ngữ ràng buộc tiêu chuẩn truy cập liệu giao diện (ISO 1030324, 2001); • Ngơn ngữ lập trình Java liên kết với giao diện truy cập liệu tiêu chuẩn với phần mở rộng In-ternet / Intranet (ISO 10303-27, 2000) Hình 11.6 Minh họa EXPRESS-G tính sản xuất STEP-NC (ISO 14649-10,2004 Tái sản xuất với cho phép ISO) 15 16 Hình 11.7 Hình học, cơng nghệ thơng tin quy trình STEP-NC Mỗi tiêu chuẩn định nghĩa cách cụ thể để ràng buộc liệu EXPRESS với ngơn ngữ lập trình máy tính cụ thể Binding thuật ngữ đưa cho thuật tốn để lập đồ cấu trúc từ ngơn ngữ nguồn sang đối tượng khác Nói chung, ràng buộc định nghĩa SDAI phân loại thành ràng buộc sớm muộn Sự khác biệt chúng liệu từ điển liệu EXRESS có sẵn cho ứng dụng phần mềm hay không Không có từ điển liệu ràng buộc sớm, trong ràng buộc cuối, định nghĩa lược đồ EXPRESS cần thiết ứng dụng ràng buộc cuối vào thời gian chạy Ví dụ, SDAI cho ngôn ngữ C + + ràng buộc cách tiếp cận điển hình sớm ràng buộc; SDAI cho ngôn ngữ C ràng buộc cách tiếp cận cuối ràng buộc Cách tiếp cận ràng buộc sớm tạo cấu trúc liệu cụ thể theo lược đồ EXPRESS định nghĩa ngôn ngữ lập trình Các thực thể định nghĩa lược đồ EXPRESS chuyển đổi sang lớp C ++ Java Thuộc tính thừa kế lược đồ EXPRESS bảo tồn lớp Lợi ràng buộc sớm trình biên dịch ngơn ngữ lập trình thực kiểm tra kiểu bổ sung Tuy nhiên, phức tạp lược đồ EXPRESS (ví dụ, định nghĩa trung bình mơ hình STEP-NC AIM lên đến 200 định nghĩa cách tiếp cận ràng buộc sớm cần phải có lớp tương ứng ngơn ngữ lập trình), chuẩn bị ban đầu , biên soạn liên kết phương pháp tiếp cận sớm ràng buộc tốn nhiều thời gian Phương pháp tiếp cận muộn cuối cùng, không vẽ đối tượng EXPRESS vào lớp Nó sử dụng từ điển thực thể EXPRESS để truy cập liệu Các giá trị liệu 17 tìm thấy cách truy vấn từ điển thực thể EXPRESS Chỉ cần vài chức đơn giản cần xác định cách tiếp cận ràng buộc cuối để có đặt giá trị Cách tiếp cận ràng buộc cuối phù hợp với ngơn ngữ lập trình khơng kiểm tra kiểu mạnh ngơn ngữ C mơi trường có nhiều lược đồ EXPRESS (khi lược đồ EXPRESS thay đổi, ứng dụng ràng buộc muộn sử dụng từ điển mà không thay đổi ứng dụng ) Liên kết muộn đơn giản so với ràng buộc sớm khơng cần tạo lớp tương ứng Tuy nhiên, việc thiếu kiểm tra kiểu cho thấy cách tiếp cận ràng buộc cuối không phù hợp với hệ thống lớn Bản quyền © 2009, IGI Global, phân phối hình thức in điện tử mà khơng có cho phép văn IGI Global bị cấm Tích hợp Dựa tiêu chuẩn STEP 259 Một cách tiếp cận kết hợp cung cấp lợi ràng buộc sớm (kiểm tra kiểu biên dịch ngữ nghĩa hàm lớp) ràng buộc muộn (đơn giản) Ví dụ, ràng buộc hỗn hợp tận dụng quan sát ứng dụng sử dụng tất cấu trúc xác định AIM AIM Tập cấu trúc sử dụng, gọi làm việc, bị ràng buộc sớm, phần lại AP bị trễ Tất liệu còn, q trình phát triển ứng dụng đơn giản hóa Số lượng lớp tệp cần thiết giảm đáng kể, kết biên soạn nhanh hơn, kiểm soát nguồn đơn giản phát triển nhanh Phần 21 Phương pháp thực tệp vật lý Bước 21 phương pháp thực (ISO 10303-21, 1994) Nó định nghĩa quy tắc lưu trữ liệu EXPRESS / STEP tập tin vật lý dựa vật lý Mục đích cung cấp phương pháp để ghi thực thể EXPRESS / STEP truyền tải thực thể cách sử dụng giao thức truyền thông mạng thông thường, ví dụ: FTP (File Transfer Protocol), e-mail HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) Rõ ràng, STEP Phần 21 tập tin thực để hỗ trợ dựa Internet, môi trường sản xuất phân phối Điều thảo luận sâu chương sau sách Một tệp tin Phần 21 khơng có lược đồ EXPRESS kèm theo Nó định nghĩa mối quan hệ thực thể xác định biểu thức EXPRESS bên Định dạng tệp tin Phần 21 sử dụng phong cách tối giản phổ biến trước xuất XML Trong phong cách thông tin văn hai lần để khơng có chỗ cho mâu thuẫn liệu Phong cách giả định thông thường liệu xử lý phần mềm mà người nhìn vào liệu để tạo ví dụ thử nghiệm tìm lỗi làm cho liệu dễ đọc người quan trọng loại bỏ dư thừa Do vậy, định dạng Phần 21 đơn giản lịch Mỗi cá thể thể tệp Phần 21 bắt đầu ID Thực thể chấm dứt dấu chấm phẩy ";" ID pháp nhân ký hiệu băm "#" theo sau số nguyên phải 18 tệp trao đổi liệu ID pháp nhân theo sau biểu tượng ("=") tên thực thể định nghĩa thể Các tên viết hoa EXPRESS không phân biệt chữ hoa chữ thường Tên cá thể sau theo sau giá trị thuộc tính liệt kê dấu ngoặc đơn cách dấu phẩy Sau hoạt động tập tin ARM STEP-NC ISO-10303-21; HEADER; FILE _ DESCRIPTION((‘A STEP-NC demo le’),’1’); FILE _ NAME(‘sample _ part.stp’,$,(IIMS),(‘’),’CNC Mill’,’’,’’); FILE _ SCHEMA((‘STEP-NC milling schema’)); ENDSEC; DATA; / Project and Workplan #1=PROJECT(‘Contour’,#2,(#3)); #2=WORKPLAN(‘Work plan’,(#4),$,#5); #3=WORKPIECE(‘Workpiece’,#6,0.01,$,$,#8,()); / Workingsteps #4=MACHINING Contour’,#13,#16,#17); _ WORKINGSTEP(‘Rough #5=SETUP(‘main _ setup’,#44,#48, (#51)); #6=MATERIAL(‘ST-50’,’Steel’,(#7)); #7=PROPERTY _ PARAMETER(‘E=200000 N/mm^2’); #8=BLOCK(‘Block’,#9,260.000,210.000,110.000); // Geometric data #9=AXIS2 _ PLACEMENT _ 3D(‘BLOCK’,#10,#11,#12); ………… 19 // Manufacturing features #16=GENERAL _ OUTSIDE _ PROFILE(‘Profile’,#3,(#17),#18,#22,$,$,$, $,#23,$,$); // Operation data #17=SIDE _ ROUGH _ MILLING($,$,’Contour #39,#40,#43,$, $,$,20.000,5.000,0.000); profile’,#38,10.000, #18=AXIS2 _ PLACEMENT _ 3D(‘Position of contour’,#19,#20,#21); #19=CARTESIAN _ POINT(‘Position of contour’, (40.000,90.000,100.000)); #20=DIRECTION(‘’,(0.0,0.0,1.0)); #21=DIRECTION(‘’,(1.0,0.0,0.0)); #22=TOLERANCED _ LENGTH _ MEASURE(20.000,$,$,$); #23=COMPOSITE _ CURVE(‘Contour Profile’, (#24,#25,#56),.F.); ………… // Tool data #40=CUTTING _ TOOL(‘Endmill (50.000),50.000); #41=TAPERED ENDMILL(#42,3,.RIGHT.,.F.,$,$); 10mm’,#41,(), _ #42=TOOL _ DIMENSION(10.000,$,$,$,$,$,$); // Machining technology #43=MILLING _ TECHNOLOGY($,.TCP.,$,3.3333,$,0.10,.T.,.F.,.F.); #44=AXIS2 _ PLACEMENT _ 3D(‘Reference point to Machine zero’, #45,#46,#47); #45=CARTESIAN _ POINT(‘’,(20.000,30.000,10.000)); ………… #56=COMPOSITE _ CURVE _ SEGMENT(.CONTINUOUS.,.T.,#57); #57=POLYLINE(‘Second cut of the contour’,(#29,#30,#31,#32,#33,#27)); ENDSEC; 20 END-ISO-10303-21; Phương pháp thực XML (Phần 28, Phiên 1) XML bao gồm quy tắc khác để định nghĩa thẻ ngữ nghĩa làm vỡ tài liệu thành phần xác định phần khác tài liệu Hơn nữa, ngôn ngữ đánh dấu siêu liệu xác định cú pháp, viết ngôn ngữ đánh dấu cụ thể khác cụ thể (Harold, 2002) Về bản, XML định nghĩa định dạng tài liệu dựa ký tự Sau tài liệu XML đơn giản xác định máy cắt phay, Dòng khai báo XML Nó thường tạo thành từ thuộc tính có tên "version" giá trị "1.0" Các dòng từ hai đến bốn định nghĩa yếu tố "MILLING_TOOL" với "" làm thẻ bắt đầu "" thẻ kết thúc "MILL 18MM" nội dung, nói cách khác, giá trị phần tử XML linh hoạt khơng có giới hạn tên thẻ Do đó, gán nhiều tên thẻ hiểu người tài liệu XML, máy tính giải thích tài liệu XML theo cơng thức xác định trước Rõ ràng việc sử dụng thẻ có ý nghĩa làm cho tài liệu XML dễ hiểu dễ hiểu máy tính Khi đại diện cho lược đồ EXPRESS, Phần 28 (Phiên 1) (ISO / TS 10303-28 (Ấn 1), 2003) quy định tập khai khai đánh dấu XML dựa cú pháp ngôn ngữ EXPRESS Trình bày văn EXPRESS lược đồ hỗ trợ Các khai báo đánh dấu dùng làm thơng số thức cho việc xuất đánh dấu tài liệu XML phù hợp Các khai báo xuất phần Định nghĩa Loại Tài liệu (DTDs) cho tài liệu Giống phương pháp sử dụng SDAI, STEP Phần 28 (Phiên 1) xác định hai phương pháp tiếp cận rộng để đại diện cho liệu tương ứng với giản đồ EXPRESS Một cách tiếp cận định tập khai khai báo đánh dấu độc lập với lược đồ EXPRESS gửi lại liệu lược đồ Cách tiếp cận gọi XML binding cuối Cách tiếp cận thứ hai xác định kết việc tạo tập khai khai đánh dấu phụ thuộc vào lược đồ EXPRESS Cách tiếp cận gọi XML sớm ràng buộc STEP Phần 28 (Bản 1) định nghĩa cách tiếp cận kết thúc muộn hai cách tiếp cận sớm ràng buộc Phương pháp thực XML (Phần 28, Phiên 2) Gần đây, rõ ràng việc sử dụng cú pháp DTD để định ánh xạ EXPRESS tới XML quy định Phần 28 (Phiên 1) dẫn đến giải pháp phụ tối ưu Nhận biết hạn chế ấn đầu tiên, 21 ISO phát triển phiên thứ hai Phần 28 (ISO 10303-28 (Ấn 2), 2007) sử dụng Lược đồ XML W3C Chủ đề phương pháp thực phương pháp hai cấp Tại hệ thống cấp giấy phép CAD cấp thấp tiếp tục đọc ghi liệu STEP Sự khác biệt cấp độ liệu có định dạng XML để làm cho chúng tương thích với mức cao Ở cấp trên, liệu mơ-đun hóa cách chèn thông tin từ bảng lập đồ vào liệu XML để giải thích ý nghĩa dãy thực thể Phương pháp mở định nghĩa Giao thức Ứng dụng vào loạt lược đồ XML kết nối với Như Hình 11.8, Lược đồ XML xác định biểu diễn yêu cầu đối tượng STEP-NC ARM Phương pháp thực cách sử dụng hai ngôn ngữ, ngôn ngữ cấu hình để mơ tả làm để ánh xạ thông tin EXPRESS vào mẫu XML định nghĩa ngôn ngữ bảng đồ STEP chuyển đổi thành mẫu XML PHẦN KẾT LUẬN Xuất lần vào năm 1994, phạm vi ban đầu STEP bao gồm hình học, cấu trúc sản phẩm vẽ kỹ thuật Kể từ đó, tiêu chuẩn triển khai rộng rãi dự án thương mại lớn ngành hàng không, ô tô ngành cơng nghiệp khác Hình 11.8 Định nghĩa tạo phương thức Việc triển khai tiêu biểu sử dụng STEP để kết hợp thông tin hình dạng đặc tính khác phận riêng lẻ với cấu trúc lắp ráp để tạo thành mơ hình tích hợp lắp ráp sản phẩm phức tạp Thông tin 22 thu thập từ loạt hệ thống ứng dụng hợp vào tệp tin STEP chuyển giao cho cơng ty khác dỡ xuống hệ thống tương ứng Lợi từ việc kết hợp liệu đảm bảo tính qn cho việc phân phối thơng tin tránh chi phí hành để đảm bảo liệu phù hợp nhiều hệ thống (Srinivasan, 2008) Sổ tay Hướng dẫn STEP SCRA cung cấp số hiểu biết sâu ứng dụng STEP (SCRA, 2006) Bây STEP bờ vực thành công với việc phát hành đặc tả để xác định đầu vào liệu cho điều khiển CNC STEP-NC STEP-NC với AP khác AP203 AP224 cung cấp mơi trường tích hợp cho CAD, CAPP, CAM NC, tránh trao đổi liệu đòi hỏi định dạng trao đổi thực Người vận hành máy móc hỗ trợ cấp cơng cụ máy thơng tin đầy đủ có chứa hình học dễ hiểu (tính gia cơng), hoạt động theo định hướng nhiệm vụ (các bước làm việc công việc), chiến lược định nghĩa cơng cụ Có thể nhận luồng thơng tin hai chiều suốt trình thiết kế chuỗi sản xuất, tức thơng tin thiết kế tồn có sẵn mơ hình sản xuất Giao diện truy cập liệu STEP giúp giảm chi phí quản lý liệu sản phẩm tích hợp cách làm cho ứng dụng kỹ thuật phức tạp (ví dụ C, C, Java XML) di chuyển qua việc triển khai liệu tations việc sử dụng BƯỚC để kết hợp thơng tin hình dạng đặc tính khác phận riêng lẻ với cấu trúc lắp ráp để tạo thành đại diện tích hợp sản phẩm lắp ráp phức tạp Thông tin thu thập từ loạt ứng dụng hệ thống hợp thành tệp STEP chuyển giao cho cơng ty khác đưa vào hệ thống tương ứng chúng Lợi từ việc kết hợp liệu đảm bảo tính qn cho việc cung cấp thơng tin tránh chi phí hành đảm bảo liệu quán nhiều hệ thống (Srinivasan, 2008) BƯỚC SCRA Cẩm Nang Ứng Dụng cung cấp số thông tin chi tiết ứng dụng STEP (SCRA, 2006) Bây STEP bờ vực thành công với việc phát hành đặc điểm kỹ thuật để xác định đầu vào liệu cho điều khiển CNC - STEP-NC STEP-NC với AP khác AP203 AP224 cung cấp mơi trường tích hợp cho CAD, CAPP, CAM NC, tránh trao đổi liệu đòi hỏi định dạng thực trao đổi Giờ đây, nhà khai thác máy hỗ trợ cấp công cụ máy thông tin đầy đủ hiểu hình học (các tính gia công), hoạt động theo định hướng tác vụ (Worksteps Workplans), định nghĩa chiến lược công cụ Một luồng thông tin hai hướng suốt thiết kế chuỗi sản xuất thực hiện, tức thơng tin thiết kế tồn có sẵn mơ hình sản xuất Giao diện truy cập liệu STEP giúp giảm chi phí quản lý liệu sản phẩm tích hợp cách tạo 23 ứng dụng kỹ thuật phức tạp (trong C ++, C, Java XML, ví dụ) di động triển khai liệu TÀI LIỆU THAM KHẢO Fortin, É., Chatelain, J-F., & Rivest, L (2004) Kiến trúc phần mềm cải tiến cho cải thiện luồng thông tin từ CAM sang CNC Máy tính & Kỹ thuật Cơng nghiệp, 46 (4), 655-667 Gallaher, M P., O’Connor, A C., & Phelps, T (2002) Đánh giá tác động kinh tế tiêu chuẩn quốc tế trao đổi liệu mơ hình sản phẩm (STEP) giao thông vận tải Công nghiệp thiết bị, Báo cáo quy hoạch NIST 02-5, Truy cập ngày 28 tháng năm 2009, từ http: //www.mel.nist.gov/msid/sima/step_economic_impact.pdf Harold, E R (2002) XML Kinh Thánh Gold Edition, Hoboken, NJ, Hoa Kỳ: Hungry Minds Inc IEEE 1320.1, (1998) Tiêu chuẩn IEEE cho Ngơn ngữ lập mơ hình chức — Cú pháp Ngữ nghĩa cho IDEF0 New York: IEEE IGES (1980) ASME Y14.26M Đặc tả kỹ thuật trao đổi đồ họa ban đầu (IGES) Gaithers-burg, USA: Cục Tiêu chuẩn Quốc gia ISO 10303-1 (1994) Hệ thống tự động hóa cơng nghiệp - Đại diện liệu sản phẩm exchange —Bảng 1: Tổng quan nguyên tắc Geneva, Thụy Sĩ: Quốc tế-Tổ chức tiêu chuẩn hóa (ISO) ISO 10303-11 (1994) Hệ thống tự động hóa cơng nghiệp tích hợp - Dữ liệu sản phẩm repre-gửi trao đổi - Phần 11: Các phương thức mô tả: Tham chiếu ngôn ngữ EXPRESS thủ công Geneva, Thụy Sĩ: Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế (ISO) ISO 10303-203 (1994) Hệ thống tự động hóa cơng nghiệp tích hợp - Dữ liệu sản phẩm đại diện trao đổi - Phần 203: Giao thức ứng dụng: Cấu hình điều khiển Thiết kế 3D phận khí cụm Geneva, Thụy Sĩ: Quốc tế ganisation cho tiêu chuẩn hóa (ISO) ISO 10303-21 (1994) Hệ thống tự động hóa cơng nghiệp tích hợp - Dữ liệu sản phẩm rep- oán giận trao đổi - Phần 21: Phương pháp thực hiện: Xóa mã hóa văn cấu trao đổi Geneva, Thụy Sĩ: Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế (ISO) 24 ISO 10303-214 (1994) Hệ thống tự động hóa cơng nghiệp tích hợp - Dữ liệu sản phẩm trình bày trao đổi - Phần 214: Giao thức ứng dụng: Dữ liệu cốt lõi cho automo- quy trình thiết kế học Geneva, Thụy Sĩ: Tổ chức quốc tế cho Tiêu chuẩn hóa (ISO) ISO 10303-219 (2007) Hệ thống tự động hóa cơng nghiệp tích hợp - Dữ liệu sản phẩm đại diện trao đổi - Phần 219: Giao thức ứng dụng: Kiểm tra chiều trao đổi thông tin Geneva, Thụy Sĩ: Tổ chức quốc tế cho Standardisation (ISO) ISO 10303-22 (1998) Hệ thống tự động hóa cơng nghiệp tích hợp - Dữ liệu sản phẩm đại diện trao đổi - Phần 22: Các phương pháp thực hiện: Truy cập liệu chuẩn giao diện Geneva, Thụy Sĩ: Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế (ISO) \4mbasdgSO 13030-224 (2001) Hệ thống tự động hóa cơng nghiệp tích hợp - Dữ liệu sản phẩm trình bày trao đổi - Phần 224: Giao thức ứng dụng: Sản phẩm khí định nghĩa cho kế hoạch xử lý tính gia cơng Geneva, Thụy Sĩ: Quốc tế Tổ chức tiêu chuẩn hóa (ISO) ISO 10303-23 (2000) Hệ thống tự động hóa cơng nghiệp tích hợp - Dữ liệu sản phẩm rep- phẫn nộ trao đổi - Phần 23: Liên kết ngôn ngữ C ++ với truy cập liệu chuẩn giao diện Geneva, Thụy Sĩ: Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế (ISO) ISO / CD 10303-223 (2006) Hệ thống tự động hóa cơng nghiệp tích hợp Dữ liệu sản phẩm trình bày trao đổi - Phần 223: Các giao thức ứng dụng: Ứng dụng diễn giải mơ hình cho đúc Geneva, Thụy Sĩ: Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế (ISO) ISO 10303-238 (2007) Hệ thống tự động hóa cơng nghiệp tích hợp - Dữ liệu sản phẩm trình bày trao đổi - Phần 238: Các giao thức ứng dụng: Ứng dụng diễn giải mơ hình cho điều khiển số máy vi tính Geneva, Thụy Sĩ: Tổ chức Quốc tế- sation cho tiêu chuẩn hóa (ISO) ISO 10303-24 (2001) Hệ thống tự động hóa cơng nghiệp tích hợp - Dữ liệu sản phẩm rep- oán giận trao đổi - Phần 24: Liên kết ngôn ngữ C giao diện truy cập liệu chuẩn Geneva, Thụy Sĩ: Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế (ISO) ISO 10303-240 (2006) Hệ thống tự động hóa cơng nghiệp tích hợp - Dữ liệu sản phẩm đại diện trao đổi - Phần 240: Giao thức ứng dụng: Kế hoạch 25 xử lý gia công sản phẩm Geneva, Thụy Sĩ: Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế (ISO) ISO 10303-27 (2000) Hệ thống tự động hóa cơng nghiệp tích hợp - Dữ liệu sản phẩm rep- phẫn nộ trao đổi - Phần 27: Ngơn ngữ lập trình Java liên kết với tiêu chuẩn giao diện truy cập liệu với phần mở rộng Internet / Intranet Geneva, Thụy Sĩ: Quốc tế Tổ chức tiêu chuẩn hóa (ISO) ISO 14649-1 (2004) Mơ hình liệu cho điều khiển số máy tính: Phần nguyên tắc xem Geneva, Thụy Sĩ: Tổ chức quốc tế cho Tiêu chuẩn hóa (ISO) ISO 14649-10 (2004) Data model for Computerized Numerical Controllers: Part 10 – General process data Geneva, Switzerland: International Organisation for Standardisation (ISO) ISO 6983-1 (1982) Numerical control of machines – Program format and definition of address words – Part 1: Data format for positioning, line motion and contouring control systems Geneva, Switzerland: International Organisation for Standardisation (ISO) ISO/TS 10303-28 (Edition 1) (2003) Product data representation and exchange: Imple- mentation methods: EXPRESS to XML binding, Draft Technical Specification Geneva,Switzerland: International Organisation for Standardisation (ISO) ISO 10303-28 (Edition 2) (2007) Product data representation and exchange: Implementa-tion methods: XML representations of EXPRESS schemas and data, using XML schemas,Geneva, Switzerland: International Organisation for Standardisation (ISO) PDES, Inc (2006), STEP Success Stories, Retrieved July 28, 2007, from http://pdesinc.aticorp.org/success_stories.html Research Triangle Institute (1999) Interoperability Cost Analysis of the U.S Automotive Supply Chain NY, USA: Final Report SCRA (2006) STEP Application Handbook ISO 10303 Version 3, Retrieved April 14,2008, from http://pdesinc.aticorp.org/ Srinivasan, V (2008) Chuẩn hóa đặc điểm kỹ thuật, xác minh trao đổi sản phẩm hình học: Nghiên cứu, tình trạng xu hướng, Thiết kế hỗ trợ máy tính Trong báo chí 26 Xu, X (2006) STEP-NC hoàn thành chuỗi phát triển sản phẩm, Trong mơ hình hóa sở liệu để quản lý liệu công nghiệp: Các công nghệ ứng dụng nổi, chỉnh sửa Z.Ma, trang 148-184, IGI toàn cầu Xu, X., & He, Q (2004) Phấn đấu với tổng tích hợp CAD, CAPP, CAM CNC.Robotics sản xuất tích hợp máy tính, 20, 101-109 27 ... 11.1 Chìa khóa cho mơ hình khơng có chuyển đổi liệu yêu cầu liệu suốt trình thiết kế dây chuyền sản xuất bảo quản TRAO ĐỔI DỮ LIỆU SỬ DỤNG STEP VÀ STEP –NC STEP giới thiệu ngắn gọn Chương II Phần... hình giải thích ứng dụng Đây AIM mà STEP mang liệu ứng dụng khác roof TRAO ĐỔI DỮ LIỆU GIỮA HỆ THỐNG CAD Tiêu chuẩn STEP ban đầu thiết kế để cung cấp phương pháp trao đổi liệu trung lập thay... tệp STEP AP-203 / STEP AP-214 thông qua dịch giả STEP Theo báo cáo Viện Nghiên cứu Tam giác Nghiên cứu (1999), STEP sử dụng định dạng trung lập để trao đổi wireframe bề mặt liệu thường sử dụng