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本文内容主要包括两大部分，一是软件系统的开发，二是硬件系统的设计。软件系统的开发针对的是初始图形交换规范(IGES)文件，该规范是一个信息交换规范，它解决数据在不同的CAD/CAM系统之间进行传递的问题。本文首先介绍了IGES规范的相关内容，并以SolidWorks生成的一个IGES文件为例来分析IGES文件中常用实体的数据存储结构。然后介绍了自由曲面的发展以及NURBS曲面的相关概念。本文在遵循IGES规范的基础上完成了软件的开发，该软件名为YDNHAPS，能够处理任何IGES文件。使用Visual C++2008中的工具MFC和三维几何内核OpenCASCADE中的OCAF技术完成了整个软件框架的搭建，使用Open CASCADE数据交换技术完成了IGES文件的读取，使用Open CASCADE可视化技术完成了IGES文件的重建和显示。除此之外，YDNHAPS还能够对IGES格式的带有法向孔的自由曲面零件进行解析，得出法向孔相关的加工信息，包括孔径的大小、孔中心点的三维坐标值、孔的法向量等信息并将这些信息自动转换为法向孔五轴加工刀具路径轨迹数据，通过后置处理算法将这些刀具路径轨迹数据转换为法向孔五轴加工NC代码。硬件系统设计主要包括两个部分的设计，一是五轴模拟运动台的设计，二是控制系统的设计。五轴模拟运动台可以模拟五轴数控机床的五轴联动加工行为。控制系统选用的是西门子840D数控系统，完成了控制系统的连接、PLC硬件组态和相关程序的编写等工作并对整个系统进行了调试。最后，为了验证NC代码的准确性，将YDNHAPS产生的NC代码输入到VERICUT中进行仿真加工，验证了程序的正确性。本文所述的软件系统具有很强的针对性，针对这一功能无需购买套装软件，降低了软件的成本。本文所述硬件方面的设计对相关机床的研制和西门子840D在工业上的应用具有一定程度的指导价值。