数控加工中仿真技术的应用探析

王同刚

（1.河南理工大学,河南 焦作 454000;2.新乡职业技术学院,河南 新乡 453000）

数控加工中仿真技术的应用探析

王同刚1,2

（1.河南理工大学,河南 焦作 454000;2.新乡职业技术学院,河南 新乡 453000）

作为国家复兴的重要基础，制造业的发展已经成为了我国社会的重点关注对象。尤其在科技和经济快速发展的当下，产品制造水平的差异很大程度上决定了竞争力。在面对客户的多样化和个性化需求时，厂商唯有通过不断提高产品的工艺、结构和质量等方面来对获得消费的认同。因此，选取当下数控加工中最受关注的仿真技术为分析目标，旨在借此帮助制造业更加清晰地认识该技术，提高加工的质效水平，为我国现代化制造业的发展奠定坚实的基础。

数控加工；仿真技术；VERICUT；系统

0 引言

在近五年的时间里，网商得到巨大的发展，消费个性化需求也成为了各个生产厂家所竞相抢占的资源。在未来的时间里，厂家只有不断强化对技术的应用，才能对产品的制作周期、精密度以及外观等方面进行优化，才能最终实现对竞争力的强化。仿真技术可谓是近年来最受青睐的技术，其代表着数控技术对虚拟仿真的应用，实现数控加工技能培训的质效提升。对于制造业而言，虽然可以借助计算机对设计和制造进行辅助，但是三维环境下的刀具运动和加工轨迹还是需要仿真技术的再现。在通过计算之后对刀具的运行轨迹进行控制，并以此生成相应的数控机床科技识别的代码，在VERICUT系统和仿真软件的支持下进行模拟，在仿真的加工环境中呈现。这样一来，产品的加工效率便得到了相应的提升，对于研发和制造周期都有不小的助力，对于企业而言更是综合竞争力的体现。

1 数控加工方针技术在当今的研究现状

21世纪的数控技术受到全球化的推动，其发展速率不断提升，制造业在数控技术上的依赖性也不断增加，成为决定行业发展的重要技术。对于数控技术而言，正确性的最大化也成为了技术发展的方向，虽然通过利用容易切削的材料来替换作业器具进行试切，但是也使得加工指令的检验变得更加充分。同时，也有不少的方法得以应用。例如：轨迹显示法，借助划针和笔替代刀具，以色版或者纸对刀具轨迹进行二维图的呈现，是简单的真模拟过程。

然而这类方法的应用也存在不少的局限性，尤其是对人力、物力以及时间的消耗，使得生产成本的压力变得更大，而且生产周期也变得无法把握。据此，研究者在不断的摸索研究后，通过计算机对仿真模拟技术进行更大程度的革新，不仅实现试切情境的模型化、仿真计算及图形显示等，也将模型模拟推向更加精密和方针的高度。这样一来，企业的资源得到了较大程度的节约，同时也使得其他项目的生产和收益得到了真正的改善。

从目前的数控加工仿真模拟的技术研究来看，方向和重点主要针对刀具轨迹展开的，仿真模拟效果也得可喜的进步。然而，现阶段的成果与希望值还存在一定的差距，在未来仍需要对机床加工采取进一步的研发，才能对机床加工阶段的刀具过切、刀具及夹具与机床之间的磨损度进行实时监测。与此同时，机床加工成效的预估也是重要的参考因素，因此，需要对刀具加工进行优化，最终确保产品质量与零件加工效率与机床的利用率等等。

2 VERICUT仿真技术系统的介绍

2.1 VERICUT系统

从目前的实际应用状况来看，VERICUT系统在全球范围内具有相对广泛的应用。该系统具有两方面的优势，其一是能够对数控代码的查证步骤进行模拟；其二是能够较大程度地增加数控材料的切削效率。该VERICUT系统工作原理是对数控加工的轨迹代码进行模拟，并借此将其在计算机上进行呈现，为刀具轨迹精度的检测提供了有效的平台，更对设计师的设计标准和要求进行了根本的满足。但是在运行的准备阶段，需要对系统进行故障诊断、改进和调整，确保仿真系统可以发挥应有的技术效果。

2.2 VERICUT Machine Simulation系统

VERICUT Machine Simulation作为目前功能性最完备的数控加工仿真模拟系统，能够最大限度地再现机床运行过程中的具体状况，其效果较大程度地满足了人们期望。然而，对于这一系统的运行最重要的便是能够对识别数控代码文件进行识别，并结合G-代码开展模拟加工的环节。对于实际运行的仿真系统而言， VERICUT软件首先需要和机床进行绑定，才能在使用过程中模拟机床的运用轨迹及其他具体状况，确保数控加工阶段的错误和问题可以被检验出，并加以改正，全面提高数控加工的质效水平。

3 数控加工中仿真技术的应用

从数控技术具体状况来看，工艺路线已经成为了编制的重点，刀具和加工参数也成为了整个工艺水平确定的重中之重。即使是相同路线的状况，在不同的参数水平和刀具规格下，对于具体工作的效率和零件质量均具有较大的影响。因此，在生产过程中，无论是复杂程度和加工种类差别，均需要慎重选择合适的刀具，这也成为了整个零件加工工艺的难点，产生的作用至关重要。

从现阶段的虚拟加工技术应用来看，虽然可以满足对数控代码的验证，也能满足对整个工艺路线的合理性和正确性的验证，但是最终却只能对道具和参数的选择进行定性分析。这样就需要结合其他软件能进行相关定量分析的软件，例如VERICUT软件。该软件的优势在于能够开展自动化对比工作，而且通过零件加工过程的控制，能够帮助工作人员进行更高效和准确的刀具确定。同时，也能够通过具体条件开展虚拟验证工作，对于运行过程中可能出现的潜在危险因子进行分析，并对工艺方案进行优化。随着时间的推移，也有不少的仿真软件能够对数控加工阶段进行整体的仿真与模拟，这使得程序调控所需的时间和资源得到了有效节约，对于制造业的发展有了很大程度的推动。

4 结束语

数控加工仿真技术的迅猛发展使得复杂的零件加工质效水平有了很大程度的提升，同时也使得调试阶段的废品成本得到了极大的降低，更有效地解决了程序错误更机床和工件带来的损伤问题。但是，该项技术的发展仍需要对产品的物理现象和规律进行深入的研究，才能更大程度地发挥仿真技术优势，最终使得数控加工的精度、质量、生产周期以及效率得到更大的提升。

[1]武珍平.数控加工中仿真技术的应用[J].品牌(下半月),2015(01)：195.

[2]王守峰.小议数控加工中仿真技术的应用[J].电子测试,2015(12)：94-95.

[3]闫博.浅谈数控加工中仿真技术的应用[J].技术与市场,2016(02)：84.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.221