数控加工过程仿真技术是数字化制造技术的一个重要组成部分,是数字化制造系统各种后期产品评价方法的实现基础之一,是实现数字化制造系统并保证该系统有效性与适用性的关键。本文对数字化制造技术中数字化机床建模和切削过程仿真技术进行了深入研究,针对数控加工仿真系统可重构性与可扩展性的需求和数控系统产品种类繁多的特点,采用了面向对象技术对数字化机床仿真系统进行了总体研究和设计,并提出了模块化设计方案来建立数字化机床的加工仿真环境。本文主要进行的工作如下:1.根据数字化机床的现有研究成果和发展趋势,总结并提出了数字化机床的设计准则和分解原则;根据数控加工仿真系统的功能需求,采用面向对象技术对数字化机床仿真系统进行了总体设计,建立了该系统的各个抽象对象类,并对数字化车床和铣床仿真系统的总体结构及其各个模块进行了研究和设计。2.通过对数字化机床仿真系统几何建模方法的详细研究,采用图形功能强大的3DS Max软件对数字化机床进行三维建模,并以OpenGL为图形接口将其导入仿真系统中,提高了模型构建的速度;自行设计了3DS文件与OpenGL的接口程序。3.采用基于Z-MAP的三角网格离散方法来实现毛坯材料去除仿真过程。根据数控加工过程的具体特征提出了三维仿真加工零件的实体表达模型及其数据结构;针对车削和铣削过程中零件模型的特点,提出了铣削和车削过程中基于三角网格方法的毛坯算法模型。4.根据本文提出的建模方法,对数字化机床仿真系统进行了设计和开发,研制了一个美观大方、真实感强、图文并茂的仿真环境;并针对研制过程中涉及到的相关技术进行了设计,比如加工环境的建模方法、数控程序译码过程、虚拟操作面板、刀具库的定义以及夹具库的定义等,提出了数字化机床仿真系统的开发方案。本系统采用面向对象的程序设计方法,开发的程序具有封装、继承、多态等优点,减少了程序的数据污染,增加了程序的易开发性、可读性、可维护性和可移植性,大大提高了系统的编程效率。