浅谈数控仿真技术及应用

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1、北京吉利大学2008届毕业论文（设计）浅谈数控仿真技术及应用摘要对数控加工来说，加工程序是十分重要的，它要确保加工刀具能够安全而有效地加工出合格的零件，因此，数控程序的仿真验证就成为加工过程中十分重要的环节。传统上人们采用试切的方法来解决数控程序的仿真验证问题。试切直观地反映了加工过程，因此在实际生产中基本上能满足程序验证的需要。但这种方法存在固有的缺点：如加工时间较长；加工精度不高；影响周围环境；加工参数无法验证；加工费用巨大等。为此，国内外许多研究人员一直在研究能逐步代替试切的仿真方法关键词：数控加工仿真程序验证代替试切北京吉利大学

2、2008届毕业论文（设计）目录前言……………………………………………………………………1一计算机仿真………………………………………………………21.1何为仿真……………………………………………………………21.2计算机仿真应用……………………………………………………21.3为什么要进行计算机仿真…………………………………………21.4适用计算机仿真解决的问题………………………………………3一国内外数控系统的发展概况……………………………………41.1国外技术水平………………………………………………………41.2国内技术水平…………………

3、…………… ………………………4二数控加工过程仿真的研究状况…………………………………6三机械加工过程仿真的现状与存在问题………………………7四数控多面加工仿真关键技术研究与实现……………………91.1算法结构定义………………………………………………………91.2算法步骤……………………………………………………………91.3真实感处理………………………………………………………12五数控仿真技术的的应用及展望………………………………13结论……………………………………………………………………14参考文献………………………………………………

4、………………14北京吉利大学2008届毕业论文（设计）前言现代制造技术正朝着高效率、高速度、高精度、高集成和高智能方向发展，加工智能化和虚拟制造已成为现代制造业中最重要的组成部分和发展方向，并成为提高产品国际竞争力的关键技术。而机械加工过程仿真在虚拟制造中占有重要地位，它通过对机床—工件—刀具构成的工艺系统中的各种加工信息的有效预测与优化，为实际加工过程的智能化实现创造了有利条件，同时它也是研究加工过程的重要手段。-14-北京吉利大学2008届毕业论文（设计）一计算机仿真1.1何为仿真仿真就是将所研究的对象用其它手段加以模仿的一种活动。

5、如曹冲称象、军事演习、飞行器风洞试验、核爆炸试验等，属于实物仿真的例子。计算机仿真是一种非实物仿真方法，它是利用计算机对一个宏观复杂系统的结构和行为进行动态模仿，从而获得该系统及其变化过程的特性指标，以评价或预测系统的行为效果，为决策提供信息的一种方法。简而言之，对某系统的计算机仿真就是建立该系统的仿真模型并就该模型在计算上进行试验。计算机仿真通过建立数学模型、编制计算机程序实现对真实系统的模拟,从而了解系统随时间变化的行为或特性。计算机仿真反映出新的科学技术的时代特征,它的应用为各个领域带来新气象和成果。1.2计算机仿真应用计算机仿真

6、应用的领域有：航空管理,飞机设计,三峡的安全、生态,医疗保险,公交车的调度,动画设计,道路的修建,国债的发行,家居装修,炼钢的温度估计,飞行员训练，发电厂的操作训练,鼠疫的检测和预报。1.3为什么要进行计算机仿真1.于重复进行试验，便于控制参数，时间短，代价小。2.可以在真实系统建立起来之前，预测其行为效果，从而可以从不同结构或不同参数的模型的结果比较之中，选择最佳模型。3.对于缺少解析表示的系统，或虽有解析表示但无法精确求解的系统，可以通过仿真获得系统运行的数值结果。-14-北京吉利大学2008届毕业论文（设计）4.对于随机性系统，可

7、以通过大量的重复试验，获得其平均意义上的特性指标。1.4适用计算机仿真解决的问题1.难以用数学公式表示的系统，或者没有建立和求解数学模型的有效方法。2.虽然可以用解析的方法解决问题，但数学的分析与计算过于复杂，这时计算机仿真可能提供简单可行的求解方法。3.希望能在较短的时间内观察到系统发展的全过程，以估计某些参数对系统行为的影响。4.难以在实际环境中进行实验和观察时，计算机仿真是唯一可行的方法，例如太空飞行的研究。5.需要对系统或过程进行长期运行比较，从大量方案中寻找最优方案。-14-北京吉利大学2008届毕业论文（设计）一国内外数控系

8、统的发展概况1.1国外技术水平20世纪90年代以来，由于计算机技术的飞速发展，推动数控技术更快的更新换代。世界上许多数控系统生产厂家利用PC机丰富的软、硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统。开放式体系