数控加工中仿真技术的应用

刘旭勤

摘要：随着我国社会经济的快速发展，科学技术的日益提高，产品的竞争也变得越加激烈，面对客户的多样化产品需求，各生产厂商不断的提高所生产产品的工艺、结构和质量，从而提高企业在市场中的竞争力，本文通过研究关于仿真技术在数控加工中的应用，为改善制造业的加工质量，提高制造业的工作效率，对现代化的制造业的发展具有重要的现实意义。

关键词：数控加工 仿真技术 制造业 代码优化

近年来，各个生产厂家为了满足客户日益多样化的产品需求，不断的缩短产品的研制周期，产品的零部件业越来越复杂，为了提高产品的竞争力，仿真技术在近年来被很多的公司所应用，所谓仿真技术指的是采取虚拟的仿真模拟技术对数控加工技能培训的一种仿真软件，在制造业中，往往借助计算机辅助设计制造软件，实现三维环境下的刀具加工轨迹仿真，通过对刀具具体运行轨迹的计算，生成数控机床科技识别的代码，借助VERICUT数控加工仿真软件进行模拟真实的加工环境，从而提高产品的加工效率，缩短研发周期，提高企业的综合竞争力。

1 仿真技术在数控机床加工中的应用现状

近年来，数控技术的发展日益加快，数控程序是否正确直接影响着产品的加工质量，为了保证数控程序的正确，我们通常要进行试切，使用容易切削的材料来替换作业中的器具，这样可以对加工指令进行充分的检测，轨迹显示法也是数控加工中常用的方法，主要是通过划针、笔对刀具进行更换，对刀具的运行轨迹进行二维模拟仿真，不过这些方法都存在着耗费人力、物力和时间等缺陷，增加了企业的生产成本，延长了产品的研发周期。

在此背景下，数控加工中的仿真技术被更多的专业人士所关注，其通过对现实工作中的机床加工情景进行模拟，采用计算机模拟技术来进行仿真操作，在学校中已经开展了相关的课程，多款数控加工仿真教学系统的投入，提高了专业课程的使用价值，也培养了一批优秀的专业人才，这种仿真技术不仅可以降低学生的培训费用，而且可以提高培训人员的操作水平，为学生更好的进入企业工作打下基础。在企业的生产加工中，仿真技术的应用可以有效的控制数控加工产品的精度，提高产品的质量，缩减研制周期，从而提高企业的竞争力，因此，这种技术在企业中具有较好的应用前景。

2 数控加工仿真系统介绍

2.1 VERICUT系统。截至目前，世界上应用最为广泛的数控加工仿真模拟软件就是VERICUT系统，其不仅可以对数控代码查证步骤进行模拟，还可以提升数控材料的切削速度，该系统主要是通过模拟数控加工轨迹代码，将看得见的事物显示在计算机上，通过检测刀具轨迹的精确度来达到设计师要求的标准，在使用前，一般需要调整和修改数控系统加工中产生的故障程序，从而确保仿真系统起到预定的效果。

2.2 VERICUT Machine Simulation系统。VERICUT Machine Simulation系统是截至目前世界上功能最为强大的数控加工仿真模拟软件，是对机床使用、控制过程最容易完成模拟效果的系统软件。其主要的功能是解释可识别的数控代码（G—代码）文件，并且可见地模拟机床按照G—代码进行加工的过程。在仿真操作过程中，通常和VERICUT系统绑定使用，可以有效的对机床的运用进行模拟，从而更好的检测出数控加工过程中发生的错误，VERICUT系统可以对工件的切割过程进行仿真模拟，对数控代码的竞争度进行完善，从而提高数控加工的效率。

3 数控加工仿真软件的运用

在数控加工过程中，人们通常将刀具轨迹作为仿真模拟技术的研究重点，在三坐标以下的零件加工方面具有很好的运用效果，此外，仅靠刀具轨迹进行仿真模拟还远远不够，需要对机床加工的整个过程进行模拟，这样才可以有效的检测出机床加工过程中刀具过切和机床之间磨损度的大小，在机床效果预估时，要进行刀具加工文件的优化，确保产品质量和加工效率的提高。

运用Vericut机床仿真系统主要是就普通大众的机床进行仿真模拟，运用这个仿真软件，首先我们要做的就是在Machine Simulation系统上创建机床运动学模型，该模型能供给一些文件库使用者所使用，再进一步进行修订来配合使用者的定制理念。下一步是使用建模模块组件出机床的几何模型，让我们的设计师设计出完美的图纸，再由我们的工程师配比图纸进行机床初始位置的设定及衍生出对应的控制文件、机床文件和工作文件。接下来，我们再根据Vericut系统对所使用的夹具和毛坯进行专业定义，最终步入到使用行列，定义了工件的形状及系统文件，同时对相对应的参数进行精准的设定，这就可以对刀具轨迹进行软件的仿真模拟了。最后，用Vericut系统里插进Machine Simulation，根据机床仿真模型再增添一些实体机器，工件和毛坯实体，再根据仿真软件系统中的数据设置一些对应的参数，这样就能达到同时对刀具轨迹和机床运动二者兼顾的仿真模拟。

4 结束语

综上所述，随着数控加工技术的快速发展，在复杂的零件加工中，为了减少废品的调试程序，消除程序错误带来的切伤工件或者碰撞机床的现象，需要对产品的物理现象和规律进行深入的研究，结合仿真技术的优势，提高数控加工的精度，改善加工质量，缩短研制的周期，从而提高数控加工的效率和质量。通过这些方面的研究来促进我国制造业的快速发展。

参考文献：

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