數控加工中仿真技術的應用

劉旭勤

摘要：隨著我國社會經濟的快速發展，科學技術的日益提高，產品的競爭也變得越加激烈，面對客戶的多樣化產品需求，各生產廠商不斷的提高所生產產品的工藝、結構和質量，從而提高企業在市場中的競爭力，本文通過研究關于仿真技術在數控加工中的應用，為改善制造業的加工質量，提高制造業的工作效率，對現代化的制造業的發展具有重要的現實意義。

關鍵詞：數控加工 仿真技術 制造業 代碼優化

近年來，各個生產廠家為了滿足客戶日益多樣化的產品需求，不斷的縮短產品的研制周期，產品的零部件業越來越復雜，為了提高產品的競爭力，仿真技術在近年來被很多的公司所應用，所謂仿真技術指的是采取虛擬的仿真模擬技術對數控加工技能培訓的一種仿真軟件，在制造業中，往往借助計算機輔助設計制造軟件，實現三維環境下的刀具加工軌跡仿真，通過對刀具具體運行軌跡的計算，生成數控機床科技識別的代碼，借助VERICUT數控加工仿真軟件進行模擬真實的加工環境，從而提高產品的加工效率，縮短研發周期，提高企業的綜合競爭力。

1 仿真技術在數控機床加工中的應用現狀

近年來，數控技術的發展日益加快，數控程序是否正確直接影響著產品的加工質量，為了保證數控程序的正確，我們通常要進行試切，使用容易切削的材料來替換作業中的器具，這樣可以對加工指令進行充分的檢測，軌跡顯示法也是數控加工中常用的方法，主要是通過劃針、筆對刀具進行更換，對刀具的運行軌跡進行二維模擬仿真，不過這些方法都存在著耗費人力、物力和時間等缺陷，增加了企業的生產成本，延長了產品的研發周期。

在此背景下，數控加工中的仿真技術被更多的專業人士所關注，其通過對現實工作中的機床加工情景進行模擬，采用計算機模擬技術來進行仿真操作，在學校中已經開展了相關的課程，多款數控加工仿真教學系統的投入，提高了專業課程的使用價值，也培養了一批優秀的專業人才，這種仿真技術不僅可以降低學生的培訓費用，而且可以提高培訓人員的操作水平，為學生更好的進入企業工作打下基礎。在企業的生產加工中，仿真技術的應用可以有效的控制數控加工產品的精度，提高產品的質量，縮減研制周期，從而提高企業的競爭力，因此，這種技術在企業中具有較好的應用前景。

2 數控加工仿真系統介紹

2.1 VERICUT系統。截至目前，世界上應用最為廣泛的數控加工仿真模擬軟件就是VERICUT系統，其不僅可以對數控代碼查證步驟進行模擬，還可以提升數控材料的切削速度，該系統主要是通過模擬數控加工軌跡代碼，將看得見的事物顯示在計算機上，通過檢測刀具軌跡的精確度來達到設計師要求的標準，在使用前，一般需要調整和修改數控系統加工中產生的故障程序，從而確保仿真系統起到預定的效果。

2.2 VERICUT Machine Simulation系統。VERICUT Machine Simulation系統是截至目前世界上功能最為強大的數控加工仿真模擬軟件，是對機床使用、控制過程最容易完成模擬效果的系統軟件。其主要的功能是解釋可識別的數控代碼（G—代碼）文件，并且可見地模擬機床按照G—代碼進行加工的過程。在仿真操作過程中，通常和VERICUT系統綁定使用，可以有效的對機床的運用進行模擬，從而更好的檢測出數控加工過程中發生的錯誤，VERICUT系統可以對工件的切割過程進行仿真模擬，對數控代碼的競爭度進行完善，從而提高數控加工的效率。

3 數控加工仿真軟件的運用

在數控加工過程中，人們通常將刀具軌跡作為仿真模擬技術的研究重點，在三坐標以下的零件加工方面具有很好的運用效果，此外，僅靠刀具軌跡進行仿真模擬還遠遠不夠，需要對機床加工的整個過程進行模擬，這樣才可以有效的檢測出機床加工過程中刀具過切和機床之間磨損度的大小，在機床效果預估時，要進行刀具加工文件的優化，確保產品質量和加工效率的提高。

運用Vericut機床仿真系統主要是就普通大眾的機床進行仿真模擬，運用這個仿真軟件，首先我們要做的就是在Machine Simulation系統上創建機床運動學模型，該模型能供給一些文件庫使用者所使用，再進一步進行修訂來配合使用者的定制理念。下一步是使用建模模塊組件出機床的幾何模型，讓我們的設計師設計出完美的圖紙，再由我們的工程師配比圖紙進行機床初始位置的設定及衍生出對應的控制文件、機床文件和工作文件。接下來，我們再根據Vericut系統對所使用的夾具和毛坯進行專業定義，最終步入到使用行列，定義了工件的形狀及系統文件，同時對相對應的參數進行精準的設定，這就可以對刀具軌跡進行軟件的仿真模擬了。最后，用Vericut系統里插進Machine Simulation，根據機床仿真模型再增添一些實體機器，工件和毛坯實體，再根據仿真軟件系統中的數據設置一些對應的參數，這樣就能達到同時對刀具軌跡和機床運動二者兼顧的仿真模擬。

4 結束語

綜上所述，隨著數控加工技術的快速發展，在復雜的零件加工中，為了減少廢品的調試程序，消除程序錯誤帶來的切傷工件或者碰撞機床的現象，需要對產品的物理現象和規律進行深入的研究，結合仿真技術的優勢，提高數控加工的精度，改善加工質量，縮短研制的周期，從而提高數控加工的效率和質量。通過這些方面的研究來促進我國制造業的快速發展。

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