數控程序的加工仿真是計算機集成制造系統中的一個重要環節。傳統的檢驗數控程序正確性的方法是用木模、蠟模或塑料模試切,在計算機環境下,利用數控仿真方法進行正確性檢驗是一種新的方法,該方法具有快速直觀、省時方便的特點。面向對象方法是以對象和類作為軟件開發的核心,在對目標系統進行廣泛分析后,對目標系統進行功能分解,從中抽象出一些功能獨立的實體及其通用的屬性和操作,即產品的特征造型,以產品的特征空間為基點進行開發,并分別進行封裝以形成類。特征空間是產品型狀特征集合,它不僅取決于產品類型,而且還依賴于人的思想和工程的應用。構造好的各種類可以集成在數控軟件的通用類庫中,形成產品特征庫。
對數控軟件進行分析,從中抽象出一些功能獨立的實體及其通用的屬性和操作,利用vc 開發用戶界面,建立用戶定義的特征庫udfl并分別進行封裝以形成類。udfl中的每個特征類都是標準控件。熟悉vc的用戶很容易從對話框界面的設計中學會本系統的特征造型設計。用戶只需要從用戶界面的菜單中激活udfl標準特征控件資源對話框,提供根據任務要求,分析對象的特性,確定系統應具有的功能和技術指標,就可以構造自己需要的某些特殊功能類,并將其集成到通用類庫中,以便下次使用。這種采用面向對象的軟件開發方法是提高數控軟件的可重用性的一個有效方法,也是實現全軟件化數控技術的重要基礎。
加工仿真基于特征設計的cad:特征造型常用的方法有兩種:自動特征識別和基于特征的設計。自動特征識別主要是對基于商用cad軟件的特征造型功能進行產品詳細設計,通過自動特征提取和特征識別提取產品的幾何和拓撲信息,然后再補充非幾何信息。而基于特征設計方法力求一開始就把特征融合到產品模型中,并提供更豐富的產品信息,使整個設計結合加工過程實現信息的共享和集成。基于特征設計的方法首先建立udfl,然后根據ud-fl中的特征進行產品設計,產品設計過程就是特征庫中的特征實例化的過程,用實例的特征為基本單元建立產品信息模型,用這種方法的特征表示一致性好、便于特征識別。本系統采用基于特征設計方法。
產品特征庫的信息模型統計、工藝加工特征統計及cnc動態模擬仿真功能作為本系統的難點。解決的方法是首先建立一個最小的系統內核,在確認可行后,不斷擴充系統的特征庫,并逐一運行調試,查糾錯誤,確保系統的可靠性。這樣如同滾雪球一樣,越滾越大。由于系統采用開放式平臺,用戶可以隨時將自己開發的模塊方便地添加到系統中,能充分體現系統的優越性和靈活性。
數控軟件必須具備以下功能:人機界面、程序譯碼模塊、預處理模塊、插補模塊、位置控制模塊、plc控制模塊和診斷模塊。這些功能模塊各自的功能相對獨立,模塊之間聯系相對松散且接口較簡單,可以作為獨立的實體形成類庫的基本單元。由于人機界面功能模塊可以由面向對象的高級程序設計語言提供的一些通用類方便的生成,同時為了滿足用戶對人機界面個性化的要求,人機界面功能模塊一般不設計成專用的類,其余的功能模塊設計成數控軟件通用的基本類。