數控加工中仿真技術的應用探析

王同剛

（1.河南理工大學,河南 焦作 454000;2.新鄉職業技術學院,河南 新鄉 453000）

數控加工中仿真技術的應用探析

王同剛1,2

（1.河南理工大學,河南 焦作 454000;2.新鄉職業技術學院,河南 新鄉 453000）

作為國家復興的重要基礎，制造業的發展已經成為了我國社會的重點關注對象。尤其在科技和經濟快速發展的當下，產品制造水平的差異很大程度上決定了競爭力。在面對客戶的多樣化和個性化需求時，廠商唯有通過不斷提高產品的工藝、結構和質量等方面來對獲得消費的認同。因此，選取當下數控加工中最受關注的仿真技術為分析目標，旨在借此幫助制造業更加清晰地認識該技術，提高加工的質效水平，為我國現代化制造業的發展奠定堅實的基礎。

數控加工；仿真技術；VERICUT；系統

0 引言

在近五年的時間里，網商得到巨大的發展，消費個性化需求也成為了各個生產廠家所競相搶占的資源。在未來的時間里，廠家只有不斷強化對技術的應用，才能對產品的制作周期、精密度以及外觀等方面進行優化，才能最終實現對競爭力的強化。仿真技術可謂是近年來最受青睞的技術，其代表著數控技術對虛擬仿真的應用，實現數控加工技能培訓的質效提升。對于制造業而言，雖然可以借助計算機對設計和制造進行輔助，但是三維環境下的刀具運動和加工軌跡還是需要仿真技術的再現。在通過計算之后對刀具的運行軌跡進行控制，并以此生成相應的數控機床科技識別的代碼，在VERICUT系統和仿真軟件的支持下進行模擬，在仿真的加工環境中呈現。這樣一來，產品的加工效率便得到了相應的提升，對于研發和制造周期都有不小的助力，對于企業而言更是綜合競爭力的體現。

1 數控加工方針技術在當今的研究現狀

21世紀的數控技術受到全球化的推動，其發展速率不斷提升，制造業在數控技術上的依賴性也不斷增加，成為決定行業發展的重要技術。對于數控技術而言，正確性的最大化也成為了技術發展的方向，雖然通過利用容易切削的材料來替換作業器具進行試切，但是也使得加工指令的檢驗變得更加充分。同時，也有不少的方法得以應用。例如：軌跡顯示法，借助劃針和筆替代刀具，以色版或者紙對刀具軌跡進行二維圖的呈現，是簡單的真模擬過程。

然而這類方法的應用也存在不少的局限性，尤其是對人力、物力以及時間的消耗，使得生產成本的壓力變得更大，而且生產周期也變得無法把握。據此，研究者在不斷的摸索研究后，通過計算機對仿真模擬技術進行更大程度的革新，不僅實現試切情境的模型化、仿真計算及圖形顯示等，也將模型模擬推向更加精密和方針的高度。這樣一來，企業的資源得到了較大程度的節約，同時也使得其他項目的生產和收益得到了真正的改善。

從目前的數控加工仿真模擬的技術研究來看，方向和重點主要針對刀具軌跡展開的，仿真模擬效果也得可喜的進步。然而，現階段的成果與希望值還存在一定的差距，在未來仍需要對機床加工采取進一步的研發，才能對機床加工階段的刀具過切、刀具及夾具與機床之間的磨損度進行實時監測。與此同時，機床加工成效的預估也是重要的參考因素，因此，需要對刀具加工進行優化，最終確保產品質量與零件加工效率與機床的利用率等等。

2 VERICUT仿真技術系統的介紹

2.1 VERICUT系統

從目前的實際應用狀況來看，VERICUT系統在全球范圍內具有相對廣泛的應用。該系統具有兩方面的優勢，其一是能夠對數控代碼的查證步驟進行模擬；其二是能夠較大程度地增加數控材料的切削效率。該VERICUT系統工作原理是對數控加工的軌跡代碼進行模擬，并借此將其在計算機上進行呈現，為刀具軌跡精度的檢測提供了有效的平臺，更對設計師的設計標準和要求進行了根本的滿足。但是在運行的準備階段，需要對系統進行故障診斷、改進和調整，確保仿真系統可以發揮應有的技術效果。

2.2 VERICUT Machine Simulation系統

VERICUT Machine Simulation作為目前功能性最完備的數控加工仿真模擬系統，能夠最大限度地再現機床運行過程中的具體狀況，其效果較大程度地滿足了人們期望。然而，對于這一系統的運行最重要的便是能夠對識別數控代碼文件進行識別，并結合G-代碼開展模擬加工的環節。對于實際運行的仿真系統而言， VERICUT軟件首先需要和機床進行綁定，才能在使用過程中模擬機床的運用軌跡及其他具體狀況，確保數控加工階段的錯誤和問題可以被檢驗出，并加以改正，全面提高數控加工的質效水平。

3 數控加工中仿真技術的應用

從數控技術具體狀況來看，工藝路線已經成為了編制的重點，刀具和加工參數也成為了整個工藝水平確定的重中之重。即使是相同路線的狀況，在不同的參數水平和刀具規格下，對于具體工作的效率和零件質量均具有較大的影響。因此，在生產過程中，無論是復雜程度和加工種類差別，均需要慎重選擇合適的刀具，這也成為了整個零件加工工藝的難點，產生的作用至關重要。

從現階段的虛擬加工技術應用來看，雖然可以滿足對數控代碼的驗證，也能滿足對整個工藝路線的合理性和正確性的驗證，但是最終卻只能對道具和參數的選擇進行定性分析。這樣就需要結合其他軟件能進行相關定量分析的軟件，例如VERICUT軟件。該軟件的優勢在于能夠開展自動化對比工作，而且通過零件加工過程的控制，能夠幫助工作人員進行更高效和準確的刀具確定。同時，也能夠通過具體條件開展虛擬驗證工作，對于運行過程中可能出現的潛在危險因子進行分析，并對工藝方案進行優化。隨著時間的推移，也有不少的仿真軟件能夠對數控加工階段進行整體的仿真與模擬，這使得程序調控所需的時間和資源得到了有效節約，對于制造業的發展有了很大程度的推動。

4 結束語

數控加工仿真技術的迅猛發展使得復雜的零件加工質效水平有了很大程度的提升，同時也使得調試階段的廢品成本得到了極大的降低，更有效地解決了程序錯誤更機床和工件帶來的損傷問題。但是，該項技術的發展仍需要對產品的物理現象和規律進行深入的研究，才能更大程度地發揮仿真技術優勢，最終使得數控加工的精度、質量、生產周期以及效率得到更大的提升。

[1]武珍平.數控加工中仿真技術的應用[J].品牌(下半月),2015(01)：195.

[2]王守峰.小議數控加工中仿真技術的應用[J].電子測試,2015(12)：94-95.

[3]閆博.淺談數控加工中仿真技術的應用[J].技術與市場,2016(02)：84.

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