TRAO đổi dữ LIỆU sử DỤNG STEP và STEP –NC

Mất dữ liệu xảy ra trong giaodịch từ thiết kế đến sản xuất bởi vì chỉ có các lệnh gia công trình tự cấp bậcthấp, bậc thang được truyền vào hệ thống điều khiển CNC, để lại mô hình hoànchỉ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Mô hình tích hợp (mô hình B) đã thảo luận trong chương trước sử dụng cácđịnh dạng dữ liệu trung lập có thể trao đổi như IGES (1980) Định dạng dữ liệutrung lập cung cấp trung gian để kết nối các hệ thống CAD và CAM Do đó, Môhình B có thể tạo ra sự hợp tác môi trường sản xuất và làm cho việc trao đổi dữliệu thiết kế có thể cho các dự án lớn ở cấp độ quốc tế Tuy nhiên, một số vấn đềvẫn còn IGES được thiết kế để trao đổi chỉ thông tin hình học, vì vậy thông tinthiết kế hoặc sản xuất bổ sung (chẳng hạn như thông tin về tính năng) trong một

mô hình độc quyền bị bỏ qua Trong quá trình trao đổi dữ liệu, một số thông tin

có thể trở nên lạc lối trong quá trình truyền dữ liệu; khâu hình học hoặc sửachữa mô hình thường là cần thiết Thêm vào đó, IGES không phải là tiêu chuẩnquốc tế)

Như đã đề cập từ trước, cũng có những vấn đề chung cho cả mô hình A và B(Hình 10.1) Các định dạng dữ liệu khác nhau (ví dụ: IGES và ISO 6983-1,1982) được sử dụng trong thiết kế-sản xuất chuỗi Mất dữ liệu xảy ra trong giaodịch từ thiết kế đến sản xuất bởi vì chỉ có các lệnh gia công trình tự cấp bậcthấp, bậc thang được truyền vào hệ thống điều khiển CNC, để lại mô hình hoànchỉnh phía sau

Có ý nghĩa đặc biệt là nỗ lực của Tổ chức Quốc tế Tiêu chuẩn để đưa ra Tiêuchuẩn STEP (tức là ISO 10303-1 [1994]) Chính các công ty hàng không và ô tô

đã chứng minh được giá trị của STEP thông qua sản xuất triển khai thực hiệndẫn đến tiết kiệm 150 triệu USD mỗi năm (Gallaher, O'Connor & Phelps, 2002,PDES, Inc 2006)

Hơn nữa, STEP gần đây đã được mở rộng để phục vụ cho sản xuất mô hình hóa

dữ liệu và thực hiện nhằm mục đích lấp khoảng trống thông tin giữa CAD /CAPP / CAM và CNC Tiêu chuẩn được gọi là STEP Điều khiển số, hoặc viếttắt là STEP-NC Nó đã được cấp một tiêu chuẩn ISO "ISO 14649: Mô hình dữliệu cho bộ điều khiển máy tính số (ISO 14649-1, 2003)", mà định nghĩa môhình tham chiếu ứng dụng STEP-NC Với STEP đang được mở rộng cho môhình sản xuất thông tin, một mô hình mới của tích hợp CAD / CAPP / CAM /CNC đang nổi lên Điều này được minh họa trong hình 11.1 Chìa khóa cho môhình này là không có chuyển đổi dữ liệu yêu cầu và dữ liệu trong suốt quá trìnhthiết kế và dây chuyền sản xuất được bảo quản

TRAO ĐỔI DỮ LIỆU SỬ DỤNG STEP VÀ STEP –NC

STEP đã được giới thiệu ngắn gọn trong Chương II Phần này bàn về tiêu chuẩn

từ quan điểm của việc là một công cụ hữu ích để hỗ trợ trao đổi dữ liệu và hộinhập Những chiếc chìa khóa

Hình 11.1 Tích hợp CAD / CAPP / CAM / CNC

của tiêu chuẩn STEP là, (a) tính chung của nó, (b) định dạng có thể giải nghĩacủa máy tính, và (c) triển khai dữ liệu phù hợp trên nhiều ứng dụng và hệ thống

Họ cho phép khác các phương pháp thực hiện được sử dụng để lưu trữ, truy cập,chuyển giao và lưu trữ dữ liệu sản phẩm Các đặc tả của một đại diện của thôngtin sản phẩm được cung cấp bởi một bộ tài nguyên tích hợp Mỗi tài nguyên tíchhợp bao gồm một bộ dữ liệu sản phẩm mô tả, được viết bằng EXPRESS (ISO10303-11, 1994) được gọi là cấu trúc tài nguyên Một bộ có thể phụ thuộc vàocác bộ khác để định nghĩa Thông tin tương tự cho các các ứng dụng được đạidiện bởi một cấu trúc tài nguyên đơn Các nguồn lực được tích hợp được chiathành hai nhóm: tài nguyên chung và tài nguyên ứng dụng Các tài nguyênchung là độc lập của các ứng dụng và có thể tham khảo lẫn nhau Tài nguyênứng dụng có thể tham khảo tài nguyên chung và có thể thêm các cấu trúc tàinguyên khác để sử dụng bởi một nhóm các ứng dụng tương tự Tài nguyên ứngdụng không tham khảo tài nguyên ứng dụng khác Các nguồn lực tích hợp xácđịnh một mô hình thông tin chung cho thông tin sản phẩm

Chúng không đủ để hỗ trợ yêu cầu thông tin của một ứng dụng mà không cóviệc bổ sung các ràng buộc ứng dụng cụ thể, các mối quan hệ và các thuộc tính.STEP định nghĩa Các Giao thức Ứng dụng trong đó các tài nguyên được tíchhợp được giải thích để đáp ứng các sản phẩm yêu cầu thông tin của các ứngdụng cụ thể, nói cách khác Tham khảo ứng dụng Mô hình Giải thích được thựchiện bằng cách lựa chọn các cấu trúc tài nguyên thích hợp, tinh chế ý nghĩa củachúng, và xác định bất kỳ ràng buộc, mối quan hệ và thuộc tính thích hợp nào.Giải thích này kết quả trong một mô hình giải thích ứng dụng Đây là nhữngAIM mà STEP mang dữ liệu của các ứng dụng khác nhau dưới cùng một roof.

TRAO ĐỔI DỮ LIỆU GIỮA HỆ THỐNG CAD

Tiêu chuẩn STEP ban đầu được thiết kế để cung cấp một phương pháp trao đổi

dữ liệu trung lập thay thế của IGES Hai AP đã được thiết lập để chủ yếu hỗ trợ

dữ liệu thiết kế trao đổi và chia sẻ là AP cho cấu hình kiểm soát 3D thiết kế của

cơ khí bộ phận và bộ phận (AP 203) (ISO 10303-203, 1994), và AP cho dữ liệucốt lõi cho các quy trình thiết kế cơ khí ô tô (AP 214) (ISO 10303-214, 1994).Hiện tại, hầu hết các hệ thống CAD thương mại đều có thể xuất ra các tệp STEPAP-203 và / hoặc STEP AP-214 thông qua các dịch giả STEP Theo báo cáo củaViện Nghiên cứu Tam giác Nghiên cứu (1999), khi STEP được sử dụng như làmột định dạng trung lập để trao đổi wireframe và bề mặt dữ liệu giữa thườngđược sử dụng hệ thống CAD thương mại, nó giá vé tốt hơn so với IGES Điềunày chỉ ra rằng STEP đã sẵn sàng để thay thế IGES Tuy nhiên, tiêu chuẩn STEP

là nhiều hơn một định dạng dữ liệu trung tính mà nó chuyển đổi dữ liệu hìnhhọc hệ thống CAD

Mục tiêu cuối cùng của STEP là cung cấp định dạng dữ liệu sản phẩm hoàn toàn

có thể giải thích được, để người dùng có thể tích hợp kinh doanh và dữ liệu kỹthuật để hỗ trợ toàn bộ vòng đời sản phẩm: thiết kế,phân tích, sản xuất, bánhàng và chăm sóc khách hàng

LƯU LƯỢNG DỮ LIỆU GIỮA CAD, CAPP, CAM VÀ HỆ THỐNG CNC.

Bằng cách thực hiện STEP AP-203 và STEP AP-214 trong hệ thống CAD, cácrào cản trao đổi dữ liệu được loại bỏ trong một môi trường thiết kế không đồngnhất Tuy nhiên, các vấn đề trao đổi dữ liệu giữa CAD, CAPP, CAM và các hệthống CNC vẫn chưa được giải quyết Hệ thống CAD được thiết kế để mô tảhình học của một phần một cách chính xác Hệ thống CAPP / CAM, mặt khác,tập trung về việc sử dụng các hệ thống máy tính để tạo kế hoạch và kiểm soátcác hoạt động sản xuất theo các thông tin hình học hiện diện trong một mô hìnhCAD và các nguồn lực hiện có trên sàn nhà hàng Kết quả cuối cùng từ một hệthống CAM là một tập hợp các chương trình CNC có thể được thực hiện trên

một máy CNC Các định dạng dữ liệu trung lập như STEP AP-203 và STEPAP214 chỉ thống nhất dữ liệu đầu vào cho một hệ thống CAM Ở phía đầu racủa một hệ thống CAM, một tiêu chuẩn quốc tế năm mươi tuổi ISO 6983 vẫnchiếm ưu thế trong hệ thống kiểm soát của hầu hết máy CNC Đã lỗi thời nhưngvẫn được sử dụng rộng rãi như đã thảo luận ở chương trước, ISO 6983 đã trởthành một trở ngại cho môi trường sản xuất hợp tác đương đại Một số giới hạn

về kỹ thuật và các vấn đề được tìm thấy trong ISO 6983 được tóm tắt như sau(Xu & He, 2004),

(a) Ngôn ngữ tập trung vào việc lập trình đường dẫn của vị trí trung tâm máycắt bằng sự tôn trọng đến các trục máy, chứ không phải là các công việc giacông đối với phần

(b) Tiêu chuẩn định nghĩa cú pháp của câu lệnh chương trình, nhưng trong hầuhết các trường hợp, ngữ nghĩa không rõ ràng

(c) Các nhà cung cấp thường bổ sung ngôn ngữ với các phần mở rộng khôngđược đề cập trong phạm vi hạn chế của ISO 6983; do đó các chương trình CNCkhông thể trao đổi

(d) Nó chỉ hỗ trợ dòng chảy thông tin một chiều từ thiết kế đến sản xuất Nhữngthay đổi thực hiện tại các cửa hàng-sàn không thể được trực tiếp fed lại cho nhàthiết kế Do đó, vô giá kinh nghiệm về sàn nhà hàng không thể được bảo quản

(g) ISO 6983 không hỗ trợ dữ liệu spline, làm cho nó không có khả năng kiểmsoát năm hoặc nhiều trục phay Những vấn đề chung này làm cho công nghệCNC gia công một nút cổ chai trong quá trình sản xuất đồng thời môi trường

Mã G hiện được coi là đang đứng trên con đường tăng năng suất mà khách hàngmong đợi từ những công cụ máy móc hiện đại (Fortin, Chatelain & Rivest,2004) Hình 11.2 cho thấy hiệu quả của giao diện lập trình không đầy đủ (nghĩa

là Mã G) trên chuỗi thông tin sản xuất Các hệ thống CAD / CAM hiện đại cóthể xử lý các chương trình phức tạp Ở phía bên kia của chuỗi là các bộ điềukhiển CNC cũng có thể thực hiện công việc phức tạp Giữa chúng, giao diện lậptrình được sử dụng, GCodes chỉ có thể thực hiện các nhiệm vụ được giới hạntrong sự phức tạp và chuyển thông tin ít về thiết kế và dữ liệu sản xuất Vì giao

diện lập trình G-Codes là hiện đang được sử dụng trong ngành, kết quả thực làcác bộ điều khiển không được sử dụng đầy đủ tiềm năng Nó cũng có nghĩa làmong muốn train CAD/CAPP/CAM/CNC bị gián đoạn giữa kết nối CAM vàCNC.

NHƯ 1 CHỦ ĐỀ CHUNG

Tầm quan trọng của các tính năng đã được thảo luận rộng rãi trong các ChươngIV-VII Phần này thảo luận các tính năng trong ngữ cảnh của tiêu chuẩn STEP.Các tính năng đã được sử dụng như một chủ đề phổ biến trong STEP và mộtcách tiếp cận nhất quán đã được sử dụng để phát triển cấu trúc của một tínhnăng Trong STEP, các tính năng chủ yếu được định nghĩa là sự kết hợp của mộthình dạng tiểu sử và một hình dạng đường dẫn Hình dạng đặc điểm của tínhnăng là định nghĩa hình dạng ẩn hoặc định nghĩa rõ ràng hai chiều với các thuộctính như chiều dài, chiều rộng, chiều cao, bán kính góc, bán kính và đường kính,kết hợp để xác định một hình dạng hai chiều Đường dẫn tính năng giống vớicấu hình; họ đang định nghĩa hình dạng ẩn hoặc định nghĩa hình dạng rõ ràng bachiều xác định một đường dẫn trong đó xác định toàn bộ hồ sơ tính năng Trongtrường hợp các tính năng được tạo ra và đường nét không thể được định nghĩatrong các hình dạng khác biệt rõ ràng, đường dẫn hình dạng chung được xácđịnh rõ ràng với hình học ba chiều, chẳng hạn như các đường cong và cácđường spline

Bên cạnh đường dẫn và cấu hình, các tính năng còn chứa các yếu tố cấu trúc bổsung để xác định thêm ngữ nghĩa của chúng Mỗi tính năng có thuộc tính địnhhướng để xác định vị trí và hướng để đặt vị trí của tính năng trên một phần Cáctính năng cũng có thể có một phần tử taper để xác định một tính năng giảm dầnnhư là một lỗ hổng, dự thảo, túi hoặc ông chủ Ngoài ra, một số tính năng nhấtđịnh có các định nghĩa hình dạng ẩn hoặc rõ ràng để xác định các điều kiện kếtthúc tính năng Tính năng khe cắm có định nghĩa loại khe kết thúc, tính năng bỏtúi có định nghĩa kiểu dưới cùng, tính năng của ông chủ đã một định nghĩa hàngđầu, và một lỗ có một định nghĩa đáy Bằng cách kết hợp đường dẫn, cấu hình,giảm dần và kết thúc điều kiện một loạt lớn các tính năng gia công được xácđịnh Bên cạnh việc mô tả ngữ nghĩa của hình dạng, các tính năng gia côngcũng mang một số thông tin cần thiết Khi một phần được thiết kế, có thông tinthiết kế có giá trị là trực tiếp liên quan đến các tính năng cụ thể ở một phần.Phần lớn thông tin thiết kế này được cung cấp để kiểm soát hình dạng, sự phùhợp và chức năng của bộ phận trong quá trình sản xuất quá trình Kích thướchình học và khoan dung là phương tiện được các AP sử dụng để liên hệ thôngtin về độ chính xác của bộ phận sản xuất Ngoài ra, tài sản nhất định các thông

số kỹ thuật và điều kiện có thể khác với thông tin thiết kế được cung cấp chosản xuất tên miền Ví dụ một khoan dung hình trụ áp dụng cho một tính năng lỗ,hoặc một tính chất cứng được áp dụng cho một mặt phẳng mặt Trao đổi thông

tin này với quy trình sản xuất cung cấp một định dạng chính xác và đầy đủ hơncủa những tính năng với dung sai và thuộc tính liên quan.

Tích hợp thông qua tương hop STEP AP

Một số Giao thức Ứng dụng đã được phát triển để xác định dữ liệu ngành chothiết kế và sản xuất Một số trong số đó là

• AP203 - Kiểm soát cấu hình 3D thiết kế các bộ phận cơ khí và các bộ phận lắpráp (ISO 10303-203, 1994) • AP214 - Dữ liệu cốt lõi cho các quy trình thiết kế

cơ khí ô tô (ISO 10303-214, 1994)

• AP219 - Trao đổi thông tin theo chiều dọc (ISO 10303-219, 2007)

• AP223 - Trao đổi thông tin sản phẩm thiết kế và sản xuất cho các bộ phận rời(ISO / CD 10303-223, 2006)

• AP224 - Định nghĩa sản phẩm cơ khí cho quy trình quy trình sử dụng các tínhnăng gia công (ISO 13030-224, 2001)

• AP238 - Ứng dụng giải thích mô hình cho các bộ điều khiển số (VI) của máytính (ISO 10303-238, 2007)

• AP240 - Quy trình xử lý các bộ phận gia công (ISO 10303-240, 2006) Mộtphần không thể tách rời của sự phát triển của các AP cho thiết kế và sản xuất làhar-monize các yếu tố của các yêu cầu được phổ biến trong toàn bộ miền pháttriển sản phẩm Tất cả các AP nêu trên xác định các dữ liệu khác nhau đại diệncho các giai đoạn khác nhau của một vòng đời sản phẩm Tuy nhiên, các AP nàyđều có dữ liệu nằm trong phạm vi và ngữ cảnh của chúng giống với các APkhác, ví dụ: dung sai đường và hình học, hình học đại diện ranh giới, tài sản, dữliệu nguyên liệu, và tính năng gia công Mục tiêu của tổ chức tiêu chuẩn là cácnhà cung cấp sẽ cung cấp các sản phẩm phần mềm sẽ trao đổi và giải thích dữliệu sản phẩm theo đặc tả được quy định trong một giao thức ứng dụng Mộttiêu chí chính sẽ là tuân theo một sản phẩm của một hoặc nhiều STEP AP Do đóviệc hài hoà các khái niệm "giống như" như các tính năng gia công đảm bảotính toàn vẹn của dữ liệu sản phẩm trong toàn bộ miền CAD / CAPP / CAM /

CNC Hình 11.3 cho thấy một kịch bản như vậy Lưu ý rằng kịch bản này có thểđược gọi là "STEP in, STEP out, STEP throughout".

Tích hợp CAD với CAPP

AP224 được phát triển để thu hẹp khoảng cách giữa CAD và CAPP bằng cáchcung cấp thông tin về phần máy để đảm bảo thông tin thiết kế đồng thời hoàntoàn 100%, chính xác, có thể hiểu được và tái sử dụng được trên máy tính Do

đó, quá trình lập quy trình tự động từ dữ liệu sản phẩm ở định dạng số đượcthực hiện Tiêu chuẩn AP224 cung cấp cơ chế xác định dữ liệu số có chứa thôngtin cần thiết để sản xuất một phần yêu cầu Điều này bao gồm các thông tin như

• CAD hình học và tô pô;

• Thông tin về tính năng gia công (ví dụ: lỗ, sáp, khe, rãnh, túi, vát và phi lê);

• Dung sai kích thước và hình học;

• Tính chất vật liệu và đặc tính của quá trình;

• Thông tin hành chính (ví dụ như sự chấp thuận, tên bộ phận và ID, ngày giaohàng và số lượng) Cụ thể hơn, AP224 xác định thông tin ngầm định về các tínhnăng gia công và các AP khác (như AP203) xác định hình học rõ ràng bằng cách

sử dụng biểu diễn ranh giới (B-rep) Do đó, dung sai kích thước và hình họcđược xác định trong AP224 có thể tham chiếu hình học B-rep hoặc các địnhnghĩa tính năng ẩn AP224 cũng định nghĩa một phần, quá trình, vật chất và cácthuộc tính bề mặt có thể tham khảo hình học B-rep hoặc các định nghĩa tínhnăng ẩn Cũng được định nghĩa trong AP này là hình dạng cơ bản ẩn hoặc rõràng của một phần, nói cách khác là định nghĩa ban đầu của các sản phẩm thô

để sản xuất ra một phần Hình dạng rõ ràng có thể được coi như là một hìnhdáng hoặc hình dạng giả mạo, hình dạng ẩn được định nghĩa như là một mảnh

cổ phiếu thanh Những định nghĩa về trữ thô cũng tham khảo các đặc tính giacông xác định việc loại bỏ vật liệu

Một lắp ráp được sản xuất đã được thêm vào trong ấn bản thứ hai của AP này

và các tính năng gia công đóng một vai trò quan trọng khi một số bộ phận trong một bộ phận lắp ráp có các điểm chung Ví dụ, có thể có hai phần đòi hỏi một số

lỗ được gia công thông qua cả hai phần Các tính năng lỗ và dữ liệu liên quan như dung sai và đặc tính có thể được xác định trên cả hai phần Kế hoạch quy trình sẽ chứa dữ liệu sản phẩm cho cả hai bộ phận được đặt cùng nhau trên máy

để lỗ có thể được gia công qua cả hai phần cùng một lúc Tạo một tính năng lỗ

có mối quan hệ với cả hai phần sẽ giúp quy hoạch quy trình và giảm thời gian

xử lý

Tích hợp CAPP với CAM

Trong các điều khoản đơn giản, việc tích hợp CAPP với CAM thể hiện cácnhiệm vụ lập kế hoạch quy trình ở cấp "vĩ mô" AP240 cung cấp một cách tiêuchuẩn để xác định một quy trình vĩ mô, mức cao cấp cho một bộ phận gia công.Thông tin về kế hoạch quá trình cho cả ứng dụng điều khiển bằng tay và điềukhiển bằng tay và các dữ liệu định nghĩa sản phẩm liên quan được định nghĩatrong AP 240 Mô hình hoạt động ứng dụng được mô tả trong sơ đồ IDEF01(IEEE 1320.1-1998) (Hình 11.4) cung cấp một biểu đồ quy trình và luồng thôngtin là cơ sở cho việc xác định phạm vi của AP này Sau đây là các dữ liệu đượcđịnh nghĩa trong AP240

• Thông tin ra khỏi hoạt động lập kế hoạch có trong kế hoạch quá trình cho các

bộ phận gia công, ví dụ: máy kiểm soát bằng số và bằng tay;

• sản xuất một mảnh hoặc các bộ phận của các bộ phận đơn lẻ;

• giao diện để thu thập dữ liệu kỹ thuật trong các giao thức ứng dụng thượngnguồn, ví dụ: dữ liệu định nghĩa sản phẩm và dữ liệu định liệu ban đầu;

• Dữ liệu kỹ thuật cho và / hoặc quá trình lập kế hoạch cho việc gia công miếng

vá, ví dụ: tính năng gia công, dung sai hình học và chiều của các bộ phận, vậtliệu, và tính chất của các bộ phận đang được sản xuất;

• hướng dẫn công việc cho các nhiệm vụ cần thiết để sản xuất một bộ phận, baogồm các tài liệu tham khảo về các nguồn lực cần thiết để thực hiện công việc,trình tự của các hướng dẫn công việc và các mối quan hệ của tác phẩm với hìnhhọc một phần;

• thông tin cần thiết để hỗ trợ lập trình NC của các quy trình được xác địnhtrong kế hoạch dự phòng, ví dụ: định nghĩa sản phẩm, dữ liệu hành chính, máymóc, dụng cụ và yêu cầu vật liệu;

• thông tin cần thiết để hỗ trợ kiểm tra trong quy trình được xác định trong kếhoạch quy trình, ví dụ: các nhiệm vụ như sử dụng các khối đo hoặc thực hiệnmột thao tác thăm dò để xác minh các ràng buộc về chiều được đặt lên phần;

• Thông tin về tầng cửa hàng quy định trong kế hoạch quy trình; • thông tin choquy hoạch sản xuất được xác định trong kế hoạch quy trình Một phần có thể cócác tính năng ở một vài mặt của bộ phận, đòi hỏi nhiều thiết lập trên một hoặcnhiều máy Kế hoạch quy trình AP240 xác định trình tự của các quy trình máy;mỗi người trong số họ xác định các công cụ máy, thiết lập máy, vị trí kẹp, mộtdanh sách các máy

năng xử lý

Một hoạt động máy móc có thể là máy nghiền thô, hoàn thiện máy xay, khoan,vòi hoặc máy nghiền Một danh sách các tính năng gia công được chỉ định chomỗi thao tác Ví dụ như một hoạt động đan chéo sẽ xác định một lỗ hổng, hoặcmột hoạt động nhà máy thô sẽ xác định một túi Cũng được xác định là loại kẹp

để sử dụng, vị trí trên máy công cụ hoặc fix-ture, và những gì phần của hìnhdạng một phần đang bị ảnh hưởng bởi vị trí kẹp Nếu không có các tính nănggia công tại vị trí kẹp này, hình dạng hình học được xác định và gia công tiếptục Nếu không, tính năng mà vị trí kẹp được định vị, có thể không được gia

công trong quá trình thiết lập đó Khi gia công một phần các tính năng nhất địnhđòi hỏi gia công trước khi gia công của người khác Ví dụ, nếu có một lỗ hổngđáy ở dưới cùng của túi, thì túi sẽ cần được gia công trước, và lỗ sau đó Thôngtin về quy trình quy trình bao gồm một cây phụ thuộc tính năng Cây này là mộtdanh sách được sắp xếp các tính năng gia công cho biết thứ tự tuần tự cho cáctính năng xử lý.

TÍCH HỢP CAM VỚI CNC

Sau khi quá trình lập kế hoạch vĩ mô xuất hiện quy trình quy trình vi mô, cóliên quan chặt chẽ đến máy CNC Điều này được thực hiện bởi AP238 (ISO10303-238, 2007) hoặc ISO 14649 (ISO 14649-1, 2004), cả hai được gọi chung

là NC Trước đây là AIM của NC trong khi đó ARM của

STEP-NC Là mô hình ARM, ISO 14649 cung cấp một phân tích chi tiết các yêu cầucủa ứng dụng CNC Các đối tượng cụ thể được xác định chính xác; các mốiquan hệ giữa chúng cũng như vậy Mô hình AIM của STEP-NC, tức là AP-238,

sẽ lập bản đồ các dữ liệu yêu cầu ứng dụng NC được quy định trong ARM thànhmột giao thức ứng dụng tích hợp Kể từ bây giờ, STEP-NC được sử dụng theonghĩa rộng để nói đến cả hai hoặc một trong hai AP 238 và ISO 14649 STEP-

NC định nghĩa thông tin về quá trình cho một loại máy công cụ cụ thể, chẳnghạn như quay, xay xát, khoan, dập nổi hoặc khai thác Nó mô tả các nhiệm vụloại bỏ khối lượng được định nghĩa là các tính năng gia công AP224 theo thứ tựtuần tự, với dung sai cụ thể, và với các công cụ đáp ứng tất cả các yêu cầu kỹthuật và thiết kế Tất cả các thông tin này được chụp trong một khái niệm duynhất của STEP-NC được gọi là "Workingstep" Một Workstep là một nhiệm vụsản xuất mô tả thông tin như một hoạt động sản xuất, một công cụ hoặc mộtchiến lược Các thông tin cấp cao khác theo mô hình STEP-NC bao gồm cácchức năng NC khác nhau, các chức năng máy, các chiến lược gia công, các lệnh

bổ sung, mô tả công nghệ như dữ liệu công cụ (kích thước, loại công cụ, điềukiện và cách sử dụng công cụ) vùng và tính năng của phần đã hoàn thành) Vềbản chất, STEP-NC mô tả "phải làm gì", trong khi G-code mô tả "làm thế nào

để làm" cho các máy CNC STEP-NC mô tả các nhiệm vụ (khoan trước, khoan,thô, hoàn thiện ) dựa trên các tính năng gia công (Hình 11.5), do đó chươngtrình phần cung cấp cho tầng cửa hàng thông tin mức cao hơn, tức là thông tin

về gia công nhiệm vụ và dữ liệu công nghệ trên đầu trang thông tin hình học vàtopo tinh khiết Kết quả là các sửa đổi ở tầng cửa hàng có thể được lưu lại vàchuyển lại cho phòng kế hoạch cho phép trao đổi và bảo quản tốt hơn kinhnghiệm và kiến thức

Một số lợi ích khi sử dụng STEP-NC như sau (Xu & He, 2004)

• STEP-NC cung cấp mô hình dữ liệu hoàn chỉnh và có cấu trúc gắn với thôngtin về hình học và công nghệ để không có thông tin nào bị mất giữa các giaiđoạn khác nhau của quá trình phát triển sản phẩm

• Các yếu tố dữ liệu của nó đủ để mô tả dữ liệu NC theo nhiệm vụ Mô hình dữliệu có thể mở rộng cho các công nghệ khác và khả năng mở rộng (với lớp phùhợp) để phù hợp với khả năng của một hệ thống CAM, SFP cụ thể (Shop-floorProgramming) hoặc các hệ thống NC

• Thời gian gia công cho các lô công việc vừa và nhỏ có thể được giảm xuống

vì sự tối ưu hóa thông minh có thể được xây dựng trong bộ điều khiển

• Sửa đổi tại tầng cửa hàng có thể được lưu lại và đưa vào bộ phận thiết kế do

đó có thể đạt được lưu lượng thông tin hai chiều từ CAD / CAM đến máy CNC

• Các tập tin XML có thể được sử dụng như là một tàu sân bay thông tin vì vậycho phép phân phối sản phẩm dựa trên nền Web

MODEL DỮ LIỆU STEP CNC

Giống như các phần khác của tiêu chuẩn STEP, mô hình thông tin STEP-NCEXPRESS được tổ chức thành các lược đồ Các lược đồ này chứa các địnhnghĩa mô hình và phục vụ như là một cơ chế mài để phân chia các mô hìnhSTEP-NC EXPRESS cũng cho STEP-NC một hương vị hướng đối tượng Sựthừa kế của nó có thể được minh họa bằng định nghĩa các đặc tính sản xuấtđược xác định trong STEP-NC (ISO 14649-10, 2004) (hình 11.6) Đối với mỗitính năng sản xuất 2½ D, luôn có giá trị vị trí của đối tượng địa lý Do đó, nóđược định nghĩa ở cấp cao nhất (trong thực thể Two5D_manufacturing_feature).Thuộc tính này được thừa hưởng bởi tất cả các thực thể "con", tức là gia công,sao chép và các đối tượng kết hợp Tương tự, mỗi loại phụ của các tính năng giacông sẽ có một bề mặt cơ bản để xác định độ sâu của nó, và nó được định nghĩamột lần cho tất cả ở mức độ gia công Trong STEP-NC, tất cả dữ liệu hình họccho các chi tiết gia công, thiết lập và tính năng sản xuất được mô tả dựa trên các

AP STEP khác, ví dụ: AP 203 Những dữ liệu này cũng dự kiến sẽ được sử dụngtrực tiếp bởi các máy CNC để tránh chuyển đổi giữa các định dạng dữ liệu khácnhau có thể dẫn đến độ chính xác thấp hơn và cung cấp một môi trường tích

hợp Các công cụ định hình bao gồm loại công cụ, hình học công cụ, tuổi dụng

cụ mong muốn và vv cũng được bao gồm trong một tập tin STEP-NC

Hình 11.7 mô tả một phần của cấu trúc bên trong của dữ liệu STEP-NC, chobiết thông tin về thiết kế và chế tạo được kết hợp như thế nào trong một hệthống phân cấp