摘要：数控加工技术是我国工业科技的重要代表技术，它能够在很大程度上减轻机械加工过程中的人力劳动。通过对数控机床仿真技术及编程应用的介绍，说明了仿真技术及合理编程的必要性，并强调了数控技术发展的重要意义。

    数控加工技术是现代化机械加工的一项重要技术，通过实现编制确定的加工工艺流程完成自动化的加工任务，在机床性能和精度近似的情况下，加工流程的设计以及相关影响因素的考虑显得尤为重要。由于所需要加工的零件多为有一定规律的空间几何形状，较为先进的数控机床都采用多轴联动加工，这也在一定程度上提高了加工工艺设计及干涉分析的难度，因此对于复杂零件的多轴数控机床加工，可利用先进的计算机仿真技术代替现有的分析和计算手段，在最大程度上降低工艺中的问题，避免不必要损失的发生。而对于某些特定的零件，通过编程技术的应用，可以巧妙地减少加工流程并降低加工误差，实现最佳加工过程。

    1 数控机床的仿真技术
    在多轴的数控加工过程中，由于加工过程的复杂性，加工零件结果不明确因素较多，在实际生产过程中，为减少废件的产生率及机床与刀具的使用量，常采用替代零件加工法及替代刀具加工法完成指定零件的试加工过程，但采用这些方法，仍会产生大量废料并增加数控机床的使用次数，仍然在很大程度上增加了加工成本的投入，尤其对于复杂的零件，往往需要十几次甚至几十次的加工才能完成零件的试制过程，这也明显增加了零件的生产周期。针对以上问题，机床研究人员充分利用先进的计算机仿真技术，在计算机模型的切削环境仿真、相关计算仿真、精确模型显示等方面都取得了显著的进展，为复杂零件的数控加工提供了良好的前沿性保证，并且数控的仿真加工技术还在向着模型的高精确度、图像显示真实感增强以及实时化的仿真计算等方向进步。
    目前，对于数控机床的加工切削过程仿真大体分两方面进行研究，即力学仿真与几何仿真。几何仿真技术主要以计算机三维建模技术为基础，主要包括了图形显示与干涉验证两大功能，目前阶段几何仿真只针对于刀具与工件几何模型的相对位置运动关系，来验证制定数控程序的准确性，而完全不必考虑其加工过程中受力情况、相关参数及物理因素等的影响关系，因此，几何仿真只能够减少由于数控程序或工艺的设计失误而导致的零件报废、机床损伤、打刀或固定卡具损伤等问题，也能够在一定程度上减少产品加工时间，降低生产成本。力学仿真是在物理学的发展基础上建立的，它在仿真的过程中能够实时地分析零件及刀具的力学特性，进而预测刀具的受力、振动及可能的破损情况，同时通过对切削参数的调整达到优化加工过程的目的。显然力学仿真能够在几何仿真的基础上给予数控加工过程更多的帮助，但是力学仿真在数控机床仿真加工过程中的应用仍比较局限。当下应用较为广泛的数控仿真系统包括VERICUT系统和Machine Simulation系统，它们都具备完善的几何仿真体系，并能结合力学仿真模块进行仿真分析，在数控加工的过程中，不仅对刀具的运行轨迹进行模拟，更能对机床的整个加工过程进行仿真，来验证可能发生的问题及损坏情况，从而达到在保证产品质量的前提下，最大限度地提高零件的加工效率。

    2 数控编程技术典型应用
    数控编程是指通过对机械零件图纸的读取，通过一定的转化方式，获得准确的数控加工程序的过程。其最实质的任务就是控制加工刀具的刀位点，进而实现需要的刀具空间走位。
    （1）对于加工较为规整的表面凸起形状零件，由于轮廓形状中常包含有大量的直线与圆弧因素，这就要求在通过轮廓进行编程的过程中，需要大量的计算才能保证加工过程直线和圆弧切点的准确性，这就在很大程度上加大了编程的难度，也增加了出现问题的可能性，针对于这一情况，采用通过中心线进行编程与定位就会变得更为方便，不仅使尺寸关系变得更加清晰，而且加工过程也更加简单。
    （2）当对较长平面零件进行图案刻制加工时，由于较长平面的平面度效果通常不佳，因此当以某一边界平面为定位面时，在刻制的过程中就容易出现所刻图案的深度不一致的现象，为解决这一问题，可在编程的时候选取一个标准长度进行对刀，并在程序的开始位置添加变量代号G52Z# 101，即可在加工之前测量实际距离，如将标准距离与实际距离的差值带人101号变量中，以减少废品的产生率。
    （3）在通过外圆车刀加工旋转抛物面零件时，由于机床本身不能进行抛物线加工过程的插补，当粗加工完成后、精加工开始时需要编一段循环程序通过一系列的直线段来逼近抛物线，以保证抛物线加工的准确性。在通过数控车床加工外圆槽时，应将程序的定位点定位于左刀尖上，控制好Z方向上的加工间隔，刀具的选择上以切断刀为宜。
    3 结束语
    总而言之，数控加工作为现代化工业领域最便捷的加工技术之一，对其进行更深层次的研究与探索具有十分深远的意义。通过研究数控机床的仿真技术，能够在很大程度上降低复杂工件制造过程的试制次数与废品产生率，明显增长生产效益。而在数控编程的过程中，以实际情况为依托，灵活选用编程的方式与代码，以及宏程序的应用，使数控加工更加合理、简洁、高效。