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PAGE 1 PAGE 1 STEP.NC在数控行业兴起原因分析  本文分析数控行业发展的三种发展趋势：开放式数控、外延发展和内涵发展。指动身展过程中存在的问题，归纳导致这些问题的症结所在，即G代码。对STEP的发展以及在CAD／CAM领域的应用进行介绍。对STEP—NC的出现以及它和STEP的继承关系进行总结，并叙述它的相对于G代码的主要优点，指出将来代替G代码的必定性。  一、G代码对数控技术发展的阻碍  1．1数控技术的发展趋势  自从1952年美国麻省理工学院伺服机构试验室研制出世界上第一台三坐标数控铣床以来，数控系统在制造工业，特殊是航空航天工业中被广泛应用。数控技术无论在硬件或软件方面，发展都很快，已经经历了六代。随着技术、市场、生产组织结构等方面的快速变化，数控技术发展面临着很多新的挑战。不断出现新的加工需求，要求数控系统具有快速、高效、经济的面向客户的模块化和软／硬件重构能力；转变以往数控系统的封闭性设计模式，降低生产厂家对掌握系统的高依靠性和对数控软／硬件，以及掌握策略的耦合性，适应将来车间面向任务和订单的生产模式。要想达到这一目的，最有效的途径就是实现开放性。能够让数控系统的制造商、集成者和用户自由地选择数控装置、驱动装置、伺服电动机和应用软件等数控系统的各个组成要素，用规范的、简洁的方法将这些要素组合起来，完成某一任务，这样就出现了开放式数控系统。  目前开放式数控系统还缺乏统一、明确的概念。美国电气和电子工程师协会(IEEE)是这样定义开放系统的：“具有下列特性的系统可称为开放系统：符合系统规范的应用，可运行在多个销售商的不同平台上，可与其他的系统应用互操作，并且具有全都风格的用户交互界面”。针对开放式数控系统的应用需求，普遍认为，开放式数控系统具有以下五个基本特征：可互换性、可移植性、可伸缩性、互操作性和可扩展性。这也是衡量数控系统开放程度的准则MJ。20世纪80年月，美国发起了下一代掌握器(NextGenerationController，NGC)的计划，企图通过联合行动实现基于互操作和分级式软件模块的“开放体系结构标准规范”(SpecificationforanOpenSystemArchiteetureStandard，SOSAS)，以达到加强其工业基础，恢复其制造业霸主地位的目的，在世界范围掀起了新一轮竞争。自1992年以来，欧盟、美国和日本等制造业发达国家相继开展了大规模的开放式数控系统的国际化工程，主要有：欧洲OSACA项目、日本OSEC项目和美国OMAC项目。  目前，对于数控系统的研究已经超越了开放式数控的研究，向着更深的内涵和更广的外延方向发展。从内涵方面发展看，数控系统正向着高性能、网络化和智能化的方向发展。其中智能化主要表现为加工运动规划、推理决策能力，以及加工环境的感知能力、制造网络数控系统通信能力、智能编程和智能监控等。通过采用先进的自适应、自动调整技术和人工智能技术，使得数控系统中具有模拟、延伸和扩展的智能行为的学问处理活动。智能数控系统通过对影响加工系统的内部状态及外部环境，快速做出实现最佳目标的智能决策，对进给速度、切削深度、坐标移动和主轴转速等工艺参数进行实时掌握，使机床的加工过程处于最佳状态，保证产品的生产在最佳状态下生产率最高。数控系统的外延也不断扩展，表现为各种先进制造模式的不断出现和发展，比如并行工程、机敏制造、动态联盟、柔性制造和集成制造等，这些制造模式实际上是将企业内部的不同部门或是不同企业之间的资源整合，实现优势互补，快速响应市场需要，打破了传统制造模式，而更加适应多元的市场需要。  综上所述，可以看出随着数控系统的不断发展，对其提出了相对于传统数控更高的要求，但是也出现了如下一些问题。  对开放式数控系统来说，真正的开放式，其接口必需符合标准。数控系统的接口可分为两组——外部接口和内部接口。其中外部接口包括数控系统与企业管理网的接口、与伺服系统及I／O设备的接口以及数控加工程序接口。而目前加工程序接口G代码虽然符合IS06983，但是各个厂商对其进行扩展，导致其对相应硬件的依靠，导致程序接口不可能实现真正的开放。而从数控系统的内涵发展来看，要实现数控系统的智能化，数控系统必需了解产品加工特征的几何信息和各种加工工艺信息等整体数据模型，才能进行路径规划和智能推理决策，以便通过自适应采取相应的加工决策。而目前G代码却没有包含这些信息，只是包含了坐标轴掌握的一些简洁信息和一些辅助功能信息；从数控系统的外延发展趋势来看，不同企业间必需能够进行产品全生命周期数据模型的交流和共享，才能进行合作和优势互补。但是用于加工零件的G代码却依靠于相应的硬件，不具有互换性。  1．2G代码的