数控程序的加工仿真系统

　　数控程序的加工仿真是计算机集成制造系统中的一个重要环节。传统的检验数控程序正确性的方法是用木模、蜡模或塑料模试切，在计算机环境下，利用数控仿真方法进行正确性检验是一种新的方法，该方法具有快速直观、省时方便的特点。面向对象方法是以对象和类作为软件开发的核心，在对目标系统进行广泛分析后，对目标系统进行功能分解，从中抽象出一些功能独立的实体及其通用的属性和操作，即产品的特征造型，以产品的特征空间为基点进行开发，并分别进行封装以形成类。特征空间是产品型状特征集合，它不仅取决于产品类型，而且还依赖于人的思想和工程的应用。构造好的各种类可以集成在数控软件的通用类库中，形成产品特征库。

　　对数控软件进行分析，从中抽象出一些功能独立的实体及其通用的属性和操作，利用VC++开发用户界面，建立用户定义的特征库UDFL并分别进行封装以形成类。UDFL中的每个特征类都是标准控件。熟悉VC的用户很容易从对话框界面的设计中学会本系统的特征造型设计。用户只需要从用户界面的菜单中激活UDFL标准特征控件资源对话框，提供根据任务要求，分析对象的特性，确定系统应具有的功能和技术指标，就可以构造自己需要的某些特殊功能类，并将其集成到通用类库中，以便下次使用。这种采用面向对象的软件开发方法是提高数控软件的可重用性的一个有效方法，也是实现全软件化数控技术的重要基础。

　　加工仿真基于特征设计的CAD：特征造型常用的方法有两种：自动特征识别和基于特征的设计。自动特征识别主要是对基于商用CAD软件的特征造型功能进行产品详细设计，通过自动特征提取和特征识别提取产品的几何和拓扑信息，然后再补充非几何信息。而基于特征设计方法力求一开始就把特征融合到产品模型中，并提供更丰富的产品信息，使整个设计结合加工过程实现信息的共享和集成。基于特征设计的方法首先建立UDFL，然后根据UD-FL中的特征进行产品设计，产品设计过程就是特征库中的特征实例化的过程，用实例的特征为基本单元建立产品信息模型，用这种方法的特征表示一致性好、便于特征识别。本系统采用基于特征设计方法。

　　产品特征库的信息模型统计、工艺加工特征统计C动态模拟仿真功能作为本系统的难点。解决的方法是首先建立一个 小的系统内核，在确认可行后，不断扩充系统的特征库，并逐一运行调试，查纠错误，确保系统的可靠性。这样如同滚雪球一样，越滚越大。由于系统采用开放式平台，用户可以随时将自己开发的模块方便地添加到系统中，能充分体现系统的优越性和灵活性。

　　数控软件必须具备以下功能：人机界面、程序译码模块、预处理模块、插补模块、位置控制模块、PLC控制模块和诊断模块。这些功能模块各自的功能相对独立，模块之间联系相对松散且接口较简单，可以作为独立的实体形成类库的基本单元。由于人机界面功能模块可以由面向对象的 程序设计语言提供的一些通用类方便的生成，同时为了满足用户对人机界面个性化的要求，人机界面功能模块一般不设计成专用的类，其余的功能模块设计成数控软件通用的基本类。