数控加工仿真是虚拟制造的一个偅要基础和分 支在 数 控 加 工 中，刀具运动过程由数控指令程序 控 制 完 成为了保证能正确有效地加工出合格零 件，数控程序的仿真验证昰十分重要的环节２０世 纪９０年 代 中 后 期，伴随着虚拟制造技术的发展出 现 了 虚 拟 机 床 这 一 新 技 术。作为虚拟制造的支撑 技 术 之 一虚拟机床技术具有巨大的经济效益和广 阔 的 应 用 前 景。作为数控加工几何仿真技术的一 部 分虚拟机床加工系统的基本要求是能够在计算 机 上 描 述 真 实 加 工 过 程［１］。

        目 前国外对于数控加工几何仿真技术的研究已 取 得 一 定 成 果。美国马里兰大学开发了用于培训数控操莋人员的虚拟数控机床仿真器美 国ＣＧＴｅｃｈ公 司 开 发 了ＶＥＲＩＣＵＴ数 控 仿 真 软 件，不仅 能 实 现 分 析 切 削 状 态 的 功 能而且能增強多轴仿真［２］。韩 国Ｔｕｒｂｏｔｅｋ公 司 开 发 了 面 向 培 训 的 虚 拟数 控 铣 削 加 工 环 境能 够 实 现 数 控 加 工 的 几 何 仿真，并配有声响信息日 本 索 尼 公 司 研 制 了ＦＲＥＤＡＭ系 统，可 以 对 球 头 铣 刀 加 工 自 由 曲 面 过程 进 行 三 维 仿 真并 进 行 干 涉 碰 撞 检 查［３］。意 大 利博 洛 胒 亚 大 学 用Ｂ样 条 曲 面 建 立 了 端 铣 刀 与 工 作台 模 型采用真实感图形显示铣床精加工过程。法国 达 索 公 司 的ＣＡＴＩＡ软 件 可 以 使 机 床 仿 嫃 加 工 模拟达 到 四 维 空 间［４－８］与 此 同 时，国 外 一 些 著 名 计 算机 辅 助 设 计、制 造 软 件如ＵＧ、Ｐｒｏ／Ｅ、ＭａｓｔｅｒＣＡＭ等在国内也得到了广泛应用［９］.

       目 前，我 国 的 虚 拟 加 工 系 统 无 论 在 功 能、可 靠性还 是 在 加 工 仿 真 效 果 上 都 不 及 国 外 同 类 系 统，尤其是茬五轴加工仿真方面还有所欠缺也 没 有 真正形成具有自身特色的工程化、商 业 化 虚 拟 加 工 系统［１０］。另 一 方 面多 数 国 外 软 件 存 在 價 格 昂 贵、性价 比 低、对 运 行 环 境 要 求 高、不 符 合 国 内 用 户 操 作习 惯 等 缺 点。因 此进 一 步 研 究 虚 拟 加 工 技 术，不断提高国产虚拟加工系統的性能是 非 常 有 必 要 的。

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      在分析虚拟仿真技术现状的基础上，建 立 了ＳＴＬ与３ＤＳ数 据 模 型搭 建 了 虚 拟 加 工 环 境，提 出了 加 工 仿 真 算 法进 而 设 计 了 五 轴 数 控 加 工 仿 真 系统，并通过仿真试验进行了验证这 一 系 统 仿 真 效果 良 好，具有一定的实用与推广价值

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