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(duì)加工程序進(jìn)行驗(yàn)證是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。目前，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展使得在計(jì)算機(jī)環(huán)境中對(duì)數(shù)控加工過程進(jìn)行驗(yàn)證的技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。采用仿真方法可以在計(jì)算機(jī)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(jìn)行調(diào)整，而不實(shí)際占用和消耗機(jī)床、工件等資源。此外，還可以利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)預(yù)先對(duì)數(shù)控加工結(jié)果進(jìn)行估計(jì)，統(tǒng)計(jì)各種加工數(shù)據(jù)并對(duì)加工過程進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)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(yàn)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(dòng)畫的方式顯示加工過程，從而檢驗(yàn)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(jī)床運(yùn)動(dòng)過程中主軸是否與機(jī)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(jì)的零件，并避免刀具、夾具和機(jī)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(shí)際生產(chǎn)的需要，對(duì)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(duì)加工過程中的受力狀態(tài)、熱力耦合、殘余應(yīng)力等進(jìn)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(duì)切削參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化以提高加工效率。

（5）刀具磨損預(yù)測(cè)。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(cè)加工過程中刀具磨損對(duì)確保加工精度與工件的表面完整性有重要作用。

其中，針對(duì)過切、欠切和碰撞干涉檢查的仿真通常稱為幾何與運(yùn)動(dòng)仿真，主要是檢查數(shù)控加工過程中的幾何量及運(yùn)動(dòng)關(guān)系是否正確；力熱仿真與刀具磨損的預(yù)測(cè)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(duì)加工后的工件變形與質(zhì)量進(jìn)行分析。

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