[发明专利]一种数控仿真系统中NC代码解释器的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数控车床加工仿真系统中数控代码解释器的设计方法，具体是指一种数控仿真系统中代码解释器的设计方法。 

背景技术

数控加工仿真系统作为实际加工过程在计算机中的映射，其过程也应由数控程序控制。而NC代码解释器作为数控仿真系统中一个核心模块将NC代码解释成运动命令，驱动刀具来进行零件的加工。 

NC代码解释器需要解决的技术问题主要有NC代码的词法分析、语法分析、加工指令转换。数控程序解释译码的运算效率直接影响数控加工仿真系统的效果和精度。 

就数控NC解释译码技术来看，国内外研究取得一系列的成果。沙智华和伍抗逆提出利用专用LEX工具自动生成词法分析程序，并且采用正规式描述词法规则，规则简单，适合简单NC代码词法分析。游华云在采用专用LEX工具的基础上，利用正则表达式描述数控代码进行语法要素描述。此种方法采用适当的优化方法，生成高效率的词法扫描器。LEE WB等人提出一种更高效的专用词法工具ANTLR，设定词法描述规则，将规则导入ANTLR中就可生成词法分析程序。李善锋和GUO DE-GU等人分析加工指令与形状之间的关系，对加工指令进行分类。此种方法采用自顶向下算法进行语法分析，同时采用八元式结构记录语法分析结果，使得语法分析流程简单。吉华和Liu Yadong等人通过设定地址字表对语法进行描述，并且对G代码进行分组，同时利用函数指针实现地址字的分解，词法分析简单，清晰。使得系统构建变得简单。洪海涛等人根据G代码和M代码的不同分组建立了语法错误检测机制。该方法进行模态分组，将同种动作属性的代码分组，提高语法分析效率，但算法复杂。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种数控仿真系统中NC代码解释器的设计方法，实现和提高数控仿真系统中NC代码解释器高效性。本发明提供的技术方案如下： 

数控仿真系统中NC代码解释器执行步骤依次如下： 

(1)词法分析，基于特征分类的指令集合，构建规则数据库，并且依据规则数据库，采用地址字函数表解决词法分析中地址字分解问题，由此排除数控程序中的非法字符。 

(2)语法分析，采用正则表达式对标准数控代码规则进行形式化的描述，并且采用自顶向下的递归下降分析法，以上述正则表达式描述规则遍历整个数 控程序，排除程序中的不合法程序语句。 

(3)加工指令转换，数控程序经过词法分析、语法分析，在规则数据库中建立数控程序指令地址字与指令地址字功能之间的索引关系，读取加工指令，根据索引关系，调用相应的函数处理，解析出指令对应的刀位文件，用于驱动刀具进行加工。 

本发明优点如下：本发明提出一种数控仿真系统中NC代码解释器的设计方法。对NC程序代码进行特征分类，同时构造规则数据库，基于地址字函数表分解数控指令进行词法分析。采用正则表达式对标准数控代码规则进行形式化的描述，文法规则简单，同时基于自顶向下的递归下降分析法，以上述文法规则对词法分析得到的指令进行语法分析，针对程序字缺省的情况，自动补全程序，大大提高NC解释器的灵活性和适用性。 

附图说明

图1本发明总体执行流程图 

图2本发明词法分析流程图 

图3本发明语法分析流程图 

图4本发明自动补充代码示例流程图 

图5本发明整个自动补充代码流程图 

具体实施方式

为实现发明目的，使技术方案和特点更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例，对本发明作进一步说明： 

附图1是本发明的NC代码解释器整体执行流程图。 

流程包括NC代码词法分析、语法分析、加工指令转换，具体步骤如下： 

词法分析 

第一步：根据加工指令与加工形状之间的关系，将加工指令进行特征分类，包括单一插补、特定插补、固定循环、自由曲线等功能类型。如下表所示： 

加工指令特征分类表