Page 140 - 机电开发制造与轻工工程工艺

Mechanical and Electrical Development Manufacturing and Light Industry Engineering Technology
机电开发制造与轻工工程工艺

置或更换刀具等，避免在实际加工中发生碰撞事故。例如，如果发现刀具在某一
位置会与夹具的定位销碰撞，可以通过修改刀具路径，使刀具绕过定位销进行加
工；或者调整夹具的安装位置，为刀具提供足够的运动空间。这种提前预防的机

制保护了机床和刀具，减少了设备损坏和工件报废的风险，提高了加工的安全性
和可靠性。
2. 保证加工精度
通过仿真可以预测加工过程中的切削力、切削温度等物理量，分析这些因素

对加工精度的影响。切削力过大会导致工件变形，影响尺寸精度；切削温度过高
会引起工件热膨胀，导致尺寸偏差。
仿真软件可以根据刀具、工件材料和切削参数等信息，建立力学模型和热学
模型，预测切削力和切削温度的变化情况。例如，在加工一个薄壁零件时，仿真

软件可以模拟刀具切削过程中对薄壁的作用力，预测薄壁的变形情况。如果预测
到切削力会导致薄壁变形超过允许的公差范围，编程人员可以调整切削参数，如
降低进给量或减小切削深度，以减小切削力。
对于切削温度的影响，仿真软件可以计算切削区域的温度分布，预测工件的

热膨胀情况。如果预测到切削温度过高会导致工件尺寸偏差，编程人员可以采取
相应的措施，如提高切削液的流量、降低切削速度等，以降低切削温度。通过对
加工过程的精确控制，减少因加工误差导致的废品率，提高加工质量，保证加工
精度符合设计要求。例如，在航空航天领域，对于一些高精度的零部件，如发动

机叶片、航天器的关键结构件等，加工精度的要求极高，通过数控编程与仿真结
合对切削力和切削温度进行预测和控制，能够确保这些零部件的尺寸精度和形状
精度在极小的公差范围内，从而保证整个航空航天系统的性能和可靠性。
（三）降低成本

1. 节省调试时间和材料
在传统的数控加工模式下，新程序在机床上进行调试时，往往需要多次试切
和调整参数。这一过程不仅耗费大量的时间，而且会产生较多的废品，造成材料
的浪费。以加工一个大型机械零件为例，每次试切可能需要花费数小时甚至数天

的时间，并且每次试切都会消耗一定量的昂贵材料。
而数控编程与仿真的结合，使得大部分的调试工作可以在虚拟环境中完成。
编程人员可以在仿真软件中对程序进行反复的修改和优化，通过观察仿真结果来

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