數(shù)控加工仿真的主要目的是什么？

為確保數(shù)控加工過程的正確性，在數(shù)控加工之前對加工程序進行驗證是一個十分重要的環(huán)節(jié)。目前，計算機仿真技術(shù)的發(fā)展使得在計算機環(huán)境中對數(shù)控加工過程進行驗證的技術(shù)在實際生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。采用仿真方法可以在計算機上模擬出加工走刀和零件切削的全過程，直接觀察在切削過程中可能遇到的問題并進行調(diào)整，而不實際占用和消耗機床、工件等資源。此外，還可以利用計算機仿真技術(shù)預(yù)先對數(shù)控加工結(jié)果進行估計，統(tǒng)計各種加工數(shù)據(jù)并對加工過程進行優(yōu)化，實現(xiàn)智能化的加工。

數(shù)控加工仿真的主要目的包括：

（1）檢驗數(shù)控加工程序是否有過切或欠切。通過數(shù)控加工仿真，可用幾何圖形、圖像或動畫的方式顯示加工過程，從而檢驗零件的最終幾何形狀是否符合要求，目前主流的CAD/CAM軟件中都具備數(shù)控加工軌跡模擬及過切、欠切的分析功能。

（2）碰撞干涉檢查。通過數(shù)控加工仿真，可以檢查數(shù)控加工過程中刀具、刀柄等與工件、夾具等是否存在碰撞干涉，以及檢查機床運動過程中主軸是否與機床零部件、夾具等存在碰撞干涉，從而確保能加工出符合設(shè)計的零件，并避免刀具、夾具和機床的不必要損壞。

（3）切削過程中的力熱仿真。近年來，隨著仿真技術(shù)的發(fā)展及實際生產(chǎn)的需要，對加工過程中產(chǎn)生的力、熱等物理量的分析受到越來越多的關(guān)注。通過仿真切削過程中力、熱等物理量，可以對加工過程中的受力狀態(tài)、熱力耦合、殘余應(yīng)力等進行分析，從而為加工過程控制、切削參數(shù)優(yōu)化等提供參考。

（4）切削參數(shù)優(yōu)化。數(shù)控加工過程仿真的重要目的之一是切削參數(shù)優(yōu)化，即通過數(shù)控加工過程的仿真，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有軌跡中存在的問題以及參數(shù)設(shè)置有待提升的部分，從而對切削參數(shù)進行優(yōu)化以提高加工效率。

（5）刀具磨損預(yù)測。在難加工材料、高精度材料零件的加工過程中，刀具的磨損速率較快且刀具磨損導(dǎo)致零件加工精度和已加工表面的完整性受到影響。因此，預(yù)測加工過程中刀具磨損對確保加工精度與工件的表面完整性有重要作用。

其中，針對過切、欠切和碰撞干涉檢查的仿真通常稱為幾何與運動仿真，主要是檢查數(shù)控加工過程中的幾何量及運動關(guān)系是否正確；力熱仿真與刀具磨損的預(yù)測等通常稱為物理仿真，主要是用于仿真數(shù)控加工過程中物理量，并可以對加工后的工件變形與質(zhì)量進行分析。

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