STEP-C入门资料.doc

STEP-NC 目录 第1章 STEP标准概述 第2章 STEP-NC标准概述 第3章 开发工具的研究及其应用 第4章 系统的总体设计 第5章 三维实体数据模型的建立 第6章 制造特征的自动识别 第7章 工艺规划设计 第8章 STEP文件的信息生成 第9章 基于STIX库的STEP-NC解释器 第10章 网络化制造信息交换与平台设计 第11章 实例分析与仿真加工 第12章 结论与展望 第1章STEP标准概述 制造系统是一个涉及到多种过程、多种行为和多种对象的复杂系统。随着数字制造技术在制造业中的广泛应用，制造过程的各个阶段都在向着数字化的方向发展，并形成了相应的功能系统，为构建数字制造系统打下了坚实的基础。对产品的形成过程而言就涉及到CAD、CAPP、ERP、CAM、CNC、CAQ等单元系统。显然，这些分系统的集成是构建数字制造系统的关键问题。所谓集成就是根据应用目的定义数据模型和按数据模型表示数据，并在各子系统之间实现数据交换和共享的技术和方法。为实现产品全生命周期内的各系统定义统一的数据模型，而制订开发了STEP标准。通过STEP中性文件实现任意系统之间的数据交换。尽管目前的STEP应用范围还主要限于CAD领域，它的体系结构和信息描述语言保证它能够在统一的规范下向产品生命周期内的各个领域扩展。 1.1 STEP标准概述 STEP是产品模型数据交换标准（STandard for Exchange of Product Model Data）的非正式缩写。它是国际标准化组织（ISO）制定的一种用于交换和共享数字化产品信息的国际标准，代号为ISO10303。它的目的是提供一种不依赖具体系统的中性机制来描述产品整个生命周期内的产品数据，同时保持数据的一致性和完整性。产品数据的这种描述，不仅适合于物理文件交换，而且是实现和共享产品数据库及产品数据的长期存档的基础。 STEP标准的核心部分由以下几部分组成：描述产品数据的形式化建模语言EXPRESS语言规范、STEP实现方法、集成资源和一致性测试标准等，还有各个应用协议及STEP标准规定的用来测试某一应用是否与STEP标准一致的抽象测试套件。 STEP使用形式化的数据规范语言EXPRESS来描述产品数据的表达。形式语言的使用提高了数据表达的精确性和一致性，有利于在计算机上实现。 1.2 EXPRESS语言 EXPRESS语言是一种形式化信息建模语言，用于说明某一领域中的对象（object）、对象所具有的信息单元以及对对象的限制与许可的操作。EXPRESS语言是一项国际标准（ISO10303-11），用于描述STEP标准中其他部分的信息需求。 EXPRESS语言具有许多优点，以至于它在各工业领域内获得广泛的应用，具体优点如下： 语言不仅能够为人所理解，而且能被计算机处理，描述的形式化使计算机自动检查和处理的能力得到提高。 EXPRESS语言能够区分STEP涉及的复杂内容。 EXPRESS语言与具体的实现无关。 语言的重点放在实体（Entity）的定义上，实体的定义包括实体的属性和施加的约束条件。 EXPRESS语言经历了国际标准化的进程，成为能够满足工业需求的标准语言。 EXPRESS语言作为一种描述产品全生命周期产品数据的模式语言，既吸收了许多种计算机语言的概念和特点，如Ada，Algol，C，C++，Euler，Modula-2，Pascal，PL/1，SQL等，又吸收了面向对象技术继承机制，并且拥有丰富的数据类型，还增加了一些新功能，形成了很强的信息表达能力，它不仅用在STEP标准中，在STEP标准之外也获得广泛的应用。 EXPRESS语言不是一种程序设计语言，如C++语言，也不是一种功能接口语言，如CORBA/IDL，它只是一种描述性语言，不具备输入输出语句。 EXPRESS语言的基础是模式（schema），每种模型由若干模式组成，这些模式包含了模型的定义，并且提供了将信息模型进行细分的机制。模式内又分为类型说明（type）、实体（entity）、规则（rule）、函数（function）与过程（procedure）。重点是实体，实体代表了真实世界中的物体，并可以有非常复杂的继承关系。实体由数据（data）与行为（behavior）定义。数据用来说明要处理的实体的性质，行为表示限制与操作。 1.2.1 EXPRESS语言的数据类型 EXPRESS 语言的数据类型有简单数据类型、聚合数据类型、命名数据类型和构造数据类型，共有4 大类15 种，分别为： 7 种简单类型：数(NUMBER)，实数(REAL)，整数(INTEGER)，逻辑值(LOGICAL)，布尔(BOOLEAN) ，字符串(STRING) 和二进制(BINARY) ； 4 种聚合型：数组(ARRARY)，集合(SET