為了提供由后處理器輸出驅(qū)動(dòng)的仿真，系統(tǒng)必須能夠解讀G代碼和M代碼以及控制器專(zhuān)用的其他命令和相關(guān)數(shù)據(jù)區(qū)，然后系統(tǒng)會(huì)把這些信息轉(zhuǎn)化為機(jī)床上每個(gè)軸或可控制裝置的相應(yīng)運(yùn)動(dòng)輸入。這就要求詳細(xì)了解具體的目標(biāo)機(jī)床和控制器，甚至需要詳細(xì)到了解一個(gè)特定客戶(hù)對(duì)該機(jī)床的預(yù)期目標(biāo)配置。這是對(duì)后處理器所創(chuàng)建內(nèi)容的逆向工程，即該逆向工程的方法最好與機(jī)床控制器執(zhí)行該任務(wù)的方法相同，其結(jié)果是3D仿真，驅(qū)動(dòng)該3D仿真的代碼與進(jìn)入機(jī)床對(duì)真實(shí)零件進(jìn)行切割的G代碼和M代碼相同。

　　該軟件還可以看到由處理器的邏輯增加的、但是在內(nèi)部刀具路徑階段早期并不存在的其他動(dòng)作，從而對(duì)機(jī)床實(shí)際加工進(jìn)行更加真實(shí)、更加完整的仿真。在很多高級(jí)機(jī)床(尤其那些具有真實(shí)、同步多任務(wù)功能的機(jī)床)的封閉、復(fù)雜環(huán)境中，非常關(guān)鍵。

　　機(jī)床車(chē)間可以檢查CAM系統(tǒng)是否能夠進(jìn)行G代碼驅(qū)動(dòng)的機(jī)床仿真。其中一項(xiàng)測(cè)試方法是檢查CAM系統(tǒng)是否能夠?qū)σ粋€(gè)外部來(lái)源的NC程序進(jìn)行讀入并仿真，如手動(dòng)創(chuàng)建或修改的，或者從機(jī)床讀入用G代碼和M代碼編寫(xiě)的NC程序。要做到這一點(diǎn)，就要能夠?qū)o定機(jī)床和控制器的這些代碼進(jìn)行逆向工程。

　　另外，還有一些獨(dú)立軟件包，能夠提供后期的G代碼和M代碼驗(yàn)證，這些代碼能夠讀入來(lái)自CAM系統(tǒng)的輸出。不僅如此，這些軟件包還能夠完全以上面描述的方式使用數(shù)據(jù)。很多機(jī)床車(chē)間均已投資于這些外部機(jī)床仿真軟件，即使投資超出了它們?cè)贑AM軟件上的投資。

　　NC編程

　　如果把G代碼驅(qū)動(dòng)的單獨(dú)仿真應(yīng)用程序用作大多數(shù)CAM系統(tǒng)的附件，則在同步多通道機(jī)床的各個(gè)單獨(dú)元件時(shí)又會(huì)產(chǎn)生另外一個(gè)問(wèn)題。編程人員希望看到在任何情況下機(jī)床的關(guān)鍵部件、夾具和切削刀具的準(zhǔn)確位置，在編程人員用軟件來(lái)向程序運(yùn)行順序添加“等待”和“同步”代碼時(shí)更是如此。就像繁忙路口的交通信號(hào)燈一樣，這些代碼在管理多加工順序方面起到了關(guān)鍵作用，確保多任務(wù)機(jī)床不成為“多沖突”機(jī)床。

　　為了實(shí)現(xiàn)可靠的同步，必須確定每次操作或者每個(gè)NC程序塊的準(zhǔn)確時(shí)間。為了計(jì)算準(zhǔn)確時(shí)間，需要準(zhǔn)確表示控制器功能以及軸的參數(shù)(加速度、最大速度、速度、急跳限值、準(zhǔn)確的停止時(shí)間等)。通用機(jī)床仿真只能提供大概值，但是當(dāng)編程人員使用所有機(jī)床功能時(shí)，對(duì)于快速運(yùn)動(dòng)設(shè)備和小公差而言，只有這些大概值是不夠的。與實(shí)際沖突風(fēng)險(xiǎn)相差甚遠(yuǎn)。

　　一些編程人員會(huì)用手動(dòng)方式把這些“同步和等待”代碼增加到其CAM系統(tǒng)后處理器的輸出，然后用外部、第三方機(jī)床仿真軟件包來(lái)進(jìn)行全面測(cè)試。當(dāng)然，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，他們會(huì)對(duì)G代碼和M代碼進(jìn)行一些局部、手動(dòng)編輯，或者回到CAM系統(tǒng)，在反復(fù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上重新按順序運(yùn)行。當(dāng)編程人員對(duì)整套作業(yè)進(jìn)行同步處理時(shí)，車(chē)間最好擁有 CAM系統(tǒng)內(nèi)的所有功能。

　　事實(shí)上，真正需要的是完整集成后處理器功能和內(nèi)部“G代碼驅(qū)動(dòng)”機(jī)床仿真，把該組合與CAM系統(tǒng)內(nèi)的仿真功能直接連接，意味著NC編程人員可以在同一套軟件內(nèi)完成所有操作。

　　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(lài)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(méi)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(chē)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(chē)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(mén)子就是其中一個(gè)。西門(mén)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(mén)子自動(dòng)化和驅(qū)動(dòng)集團(tuán)(A&D)旗下機(jī)構(gòu)Siemens PLM Software已經(jīng)采用了該軟件，在其N(xiāo)XTMCAM系統(tǒng)內(nèi)提供基于CAM的控制器驅(qū)動(dòng)仿真。另外，西門(mén)子和Siemens PLM Software已經(jīng)與一些機(jī)床制造商攜手開(kāi)發(fā)最完整的獨(dú)立車(chē)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(lèi)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(mén)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(chē)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。