機(jī)床仿真的實(shí)現(xiàn)

　　發(fā)展：真正的控制器

　　與基本內(nèi)部刀具路徑驅(qū)動(dòng)的仿真相比，雖然G代碼和M代碼驅(qū)動(dòng)的仿真取得了很大的進(jìn)步，但是它不僅要依賴于軟件對(duì)代碼的翻譯質(zhì)量高低，而且還取決于用來(lái)測(cè)試以及匹配機(jī)床控制器和機(jī)床行為的運(yùn)動(dòng)算法。

　　要盡量接近現(xiàn)實(shí)，需要采取的下一個(gè)步驟是準(zhǔn)確復(fù)制機(jī)床控制器是如何處理這些G代碼、M代碼以及所附的數(shù)據(jù)區(qū)的。所有控制器的黑匣子里面都有軟件，大多數(shù)擁有復(fù)雜算法，這些算法用于解釋來(lái)自CAM軟件包后處理器的數(shù)據(jù)。在這方面，沒有兩個(gè)控制器是完全一樣的，因此如果要對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)進(jìn)行真正地仿真，需要找到一個(gè)好的方法來(lái)復(fù)制在給定的G代碼和M代碼順序下某個(gè)特定控制器軟件會(huì)如何運(yùn)行。

　　要做到這一點(diǎn)，理想的方法是得到實(shí)際機(jī)床控制器中使用的一個(gè)軟件版本，然后將其插入車床仿真軟件。在后面一種情況下，可以用控制器制造商提供的“黑匣子”軟件來(lái)解釋CAM系統(tǒng)的虛擬、數(shù)字世界內(nèi)的G代碼和M 代碼，這樣可以進(jìn)行“控制器驅(qū)動(dòng)的機(jī)床仿真”。事實(shí)上，對(duì)于CAM系統(tǒng)或基于車間的仿真器，控制器驅(qū)動(dòng)的仿真可以全面提高機(jī)床仿真的完整性和準(zhǔn)確性水平。

　　目前只有極少數(shù)控制器制造商才能夠提供控制器軟件(可以加到機(jī)床仿真器軟件)的插件版本，而西門子就是其中一個(gè)。西門子的Sinumerik 840D控制器把基于PC的軟件作為其標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造的一部分。西門子自動(dòng)化和驅(qū)動(dòng)集團(tuán)(AD)旗下機(jī)構(gòu)Siemens PLM Software已經(jīng)采用了該軟件，在其NXTMCAM系統(tǒng)內(nèi)提供基于CAM的控制器驅(qū)動(dòng)仿真。另外，西門子和Siemens PLM Software已經(jīng)與一些機(jī)床制造商攜手開發(fā)最完整的獨(dú)立車間機(jī)床仿真器，將其作為某些機(jī)床的附件選項(xiàng)。不僅如此，還提供了控制器的人機(jī)界面以提高仿真器的真實(shí)感和價(jià)值。

　　NX CAM工具

　　針對(duì)多功能機(jī)床一類的先進(jìn)機(jī)床，Siemens PLM Software可以提供完整的“機(jī)床支持工具箱”，這些工具不僅僅包括后處理器，而且還包括機(jī)床的3D實(shí)體裝配模型、G代碼仿真驅(qū)動(dòng)器、標(biāo)準(zhǔn)的加工作業(yè)模板、零件樣品以及文件。對(duì)于使用西門子Sinumerik 840D 控制器的機(jī)床，還可以選擇增加控制器驅(qū)動(dòng)的功能。

　　一個(gè) CAM 軟件包里面可能有看起來(lái)很酷的3D仿真，讓3D模型上有金屬質(zhì)感和光澤反射的外表。不過(guò)，更重要的是在計(jì)算機(jī)屏幕上的數(shù)字世界里面看到的東西是否與按下實(shí)際機(jī)床上的啟動(dòng)按鈕后真正發(fā)生加工過(guò)程相同。

　　為了提供最佳結(jié)果，大多數(shù)先進(jìn)機(jī)床可能需要在CAM系統(tǒng)的內(nèi)部機(jī)床仿真器里面安裝一個(gè)G代碼驅(qū)動(dòng)器。為了使機(jī)床投資價(jià)值最大化，可以采用“控制器驅(qū)動(dòng)的仿真”，安裝在CAM系統(tǒng)用于執(zhí)行編程任務(wù)，也可以安裝在車間里的一個(gè)獨(dú)立機(jī)床仿真器內(nèi)用于最終實(shí)現(xiàn)虛擬功效。