CN102566489B - 一种数控系统解释器的开放式模块化构造方法 - Google Patents

一种数控系统解释器的开放式模块化构造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种数控系统解释器的开放式模块化构造方法，该方法主要是将数控系统解释器划分为五模块，每个模块完成一个特定的子功能。由于各模块功能的独立性和接口的一致性，使数控系统解释器的各个模块可以相对独立的设计和扩展，而不会影响到其他模块；本发明方法可以直接读取并处理刀位文件，集成了后置处理功能，不仅可以处理NC文件，而且可以直接读取并处理刀位文件；本发明方法消除了文法的二义性，重新定义了文法规则，消除文法二义性带来的解析不确定性。

Description

一种数控系统解释器的开放式模块化构造方法
技术领域
本发明属于数控技术领域，具体说是一种对数控系统解释器的模块化构造方法。
背景技术
在现代机床的数控系统中，计算机无法根据NC代码直接进行加工，必须通过翻译NC程序提取数据，转化为相应的加工指令，让计算机控制机床进行实际零件的加工。这一过程主要任务就是将作为输入的NC代码翻译成运动命令和PLC（可编程逻辑控制器）命令，发送至运动控制模块或可编程逻辑控件，从而控制刀具的行进路径以及机床系统各个辅助硬件的开关，来进行零件的加工。
数控系统解释器作为数控软件系统的一个核心模块，其功能强弱对整个数控系统高效、精确、安全运行有直接的影响。但解释器需要处理的数据量很大，应用环境复杂，使解释器在运行过程中容易出现二义性等问题，导致词法分析错误，数控系统执行错误代码会导致被加工零件报废，造成经济损失。此外，一般的数控系统解释器无法处理刀位文件，满足不了用户要求。
发明内容
为解决上述不足之处，本发明为解决该技术问题提供一种能够增强数控系统解释器的开放性、可扩充性和解释效率，消除文法二义性的数控系统解释器的开放式模块化构造方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明数控系统解释器的开放式模块化构造方法包括以下步骤：
刀位文件处理模块直接读取并处理刀位文件，将刀位文件转化为相应的NC代码文件；
利用词法分析模块对NC代码文件进行词法分析，如果分析成功则将结果送入加工信息存储模块； 
语法分析模块从加工信息存储模块中读取词法分析结果，并对其进行语法分析，如果分析成功则将结果送入加工命令转化模块；
加工命令转化模块将语法分析结果转化成相应的数控机床控制命令，放入数控系统中等待执行。
刀位文件处理模块可以直接读取并处理刀位文件，将工件坐标系转化为机床坐标系。
词法分析模块定义了新的文法规则，将原有的符号变量+数字变量规则改为符号变量+等号+数字变量规则。
如果词法分析或语法分析不成功，报错。
加工信息存储模块的两级存储方式为全局信息存储和单行信息存储方式。
本发明具有以下有益效果及优点：
1．模块化设计。本发明方法将数控系统解释器划分为五模块，每个模块完成一个特定的子功能。由于模块功能的独立性和接口的一致性，使数控系统解释器的各个模块可以相对独立的设计和扩展，而不会影响到其他模块。
2.可以直接读取并处理刀位文件。本发明方法集成了后置处理功能，不仅可以处理NC文件，而且可以直接读取并处理刀位文件。
3.消除了文法的二义性。本发明方法重新定义了文法规则，消除文法二义性带来的解析不确定性。
附图说明
图1 为本发明方法模块化结构图；
图2 为图1的刀位文件处理模块流程图；
图3为图1的词法分析模块流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明方法作进一步详细说明。
如图1所示，本发明方法包括以下步骤：
本发明数控系统解释器的开放式模块化构造方法包括以下步骤：
刀位文件处理模块直接读取并处理刀位文件，将刀位文件转化为相应的NC代码文件；
利用词法分析模块对NC代码文件进行词法分析，如果分析成功则将结果送入加工信息存储模块； 
语法分析模块从加工信息存储模块中读取词法分析结果，并对其进行语法分析，如果分析成功则将结果送入加工命令转化模块；
加工命令转化模块将语法分析结果转化成相应的数控机床控制命令，放入数控系统中等待执行。
刀位文件处理模块可以直接读取并处理刀位文件，将工件坐标系转化为机床坐标系。
词法分析模块定义了新的文法规则，将原有的符号变量+数字变量规则改为符号变量+等号+数字变量规则。
如果词法分析或语法分析不成功，报错。
加工信息存储模块的两级存储方式为全局信息存储和单行信息存储方式。
如图2所示，本发明方法首先对刀位文件进行预处理，生成扩展的刀位文件，然后建立坐标轴定位系统，确定机床的定位基准矢量，对工件坐标系加以定位，结果输入后置翻译模块，进行坐标变换或者文件代码转换，生成适用于指定机床的数控代码文件。确定机床定位基准矢量和后置翻译的执行过程中都要用到机床参数，这些参数包括机床结构参数，切削条件参数，刀具参数。
如图3所示，词法分析模块的任务是对数控代码进行词法分析，并得到代码包含的加工信息数据。词法分析模块执行步骤如下：首先读取地址字符变量，确认其是否正确，如果正确，处理后的字符值将匹配地址属性和地址值，如果是合法字符的话，将作为加工参数或者一个特殊的命令被保存到加工信息存储结构。当地址字符变量出错，则判断为错误的地址字符。当匹配地址属性和地址值出错，则判断为非法字符。判断地址字符变量过程以及匹配地址属性和地址值的时候，都要用到合法字符表。
现有的文法规则构建的只是一个基本的数控代码EBNF描述，只是涉及到基本的地址字，如果要扩展代码功能，必然要对非终结符进行扩展，将原有的符号变量+数字变量规则改为符号变量+等号+数字变量规则，可以消除原有文法的二义性。例如，用原来的文法规则无法判断“X11.27 Y13.59”格式的NC代码应该分析为“X 11.27 Y 13.59”还是“X1 1.27 Y1 3.59”。为了避免这种情况出现，将原有的符号变量+数字变量规则改为符号变量+等号+数字变量规则，按照新的文法规则， NC代码输入格式为“X=11.27 Y=13.59”。通过增加等号消除文法的二义性。 

Claims (1)

1.一种数控系统解释器的开放式模块化构造方法，其特征在于包括以下步骤：
刀位文件处理模块直接读取并处理刀位文件，将刀位文件转化为相应的NC代码文件；
利用词法分析模块对NC代码文件进行词法分析，如果分析成功则将结果送入加工信息存储模块；
语法分析模块从加工信息存储模块中读取词法分析结果，并对其进行语法分析，如果分析成功则将结果送入加工命令转化模块；
加工命令转化模块将语法分析结果转化成相应的数控机床控制命令，放入数控系统中等待执行;
刀位文件处理模块可以直接读取并处理刀位文件，将工件坐标系转化为机床坐标系;
词法分析模块定义了新的文法规则，将原有的符号变量+数字变量规则改为符号变量+等号+数字变量规则;
如果词法分析或语法分析不成功，报错;
加工信息存储模块的两级存储方式为全局信息存储和单行信息存储方式。
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张志红等.编译原理中的文法及二义性研究.《河南科技》.2009,(第11期),第35页.
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