开题报告_数控铣削加工过程仿真
数控毕业论文开题报告
数控毕业论文开题报告数控毕业论文开题报告「篇一」课题名称：轴类零件的数控加工工艺与仿真本课题的的研究目的和意义：（1）培养学生综合运用所学专业基础知识、专业知识和技能，提高解决实际问题的能力，从而达到巩固、深化所学的知识与技能。
（2）培养学生建立正确的科学思想，培养学生认真负责、实事求是的科学态度和严谨求实作风。
（3）培养学生调查研究，收集资料，熟悉有关技术文件，运用国家标准、手册、资料等工具书进行（如设计计算，数据处理，工程制图）、编写技术文件等独立工作能力。
（4）通过本次毕业设计使自己对数控机床有更为充分、细致的理解，进一步掌握、学习轴类零件加工的加工方法、加工方案以及cad/cam软件的应用。
在开始编程前，必须要对零件设计图纸和技术要求进行详细的数控加工工艺分析，以最终确定哪些是零件的技术关键，哪些是数控加工的难点以及数控程序编制的难易程度。
本次毕业设计的关键问题有以下五个：（1）零件的机构及加工工艺分析（2）加工方案的选择及工艺路线的制定（3）数控机床所用刀具的选择以及对刀操作（4）数控机床车削加工程序的编写和检验（5）加工轨迹的模拟-学习新的数控机床加工模拟软件研究思路、方法和步骤：研究思路：（1）用autocad绘制零件图和草图，并对零件图进行工艺审查；（2）拟定并确定数控机床的冷加工方案；（3）确定各工序所用的设备和工艺装备；（4）确定各主要工序的.定位方法、加工余量、工序尺寸和公差的技术要求及检验方法；（5）确定切削用量，编写加工程序，填写工艺卡片；（6）用相应的软件模拟数控加工过程；（7）撰写毕业设计说明书并准备答辩。
研究方法：（1）学习软件：深入学习autocad软件并用软件进行绘图，学习数控机床加工模拟软件；（2）查阅资料：通过图书馆、网络以及课本等搜集也毕业设计相关的文献；（3）调查研究：深入分析零件加工工艺，剖析零件加工时合理的装夹方法；（4）创新设计：在现有的资料和技术的基础上，结合自己所学到的知识进行开发研究，创作出自己的加工方案；（5）完成论文：绘制工序简图，制作加工动作模拟，填写工艺卡片，完成毕业设计说明书的撰写；（6）准备答辩：准备并完善毕业设计的相关材料，准备毕业答辩。
复杂自由曲面的数控自适应精密铣削加工模式的开题报告
复杂自由曲面的数控自适应精密铣削加工模式的开题报告1. 课题背景和研究意义数控自适应精密铣削加工技术是一种高效、高精度的加工方法，适用于各种复杂曲面的加工，尤其是在航空、航天、汽车等行业中有着广泛的应用。
然而，由于复杂自由曲面具有构建难度大、表面形态复杂、加工难度大等特点，在数控加工中常常需要借助CAM软件进行设计与加工操作。
目前，虽然CAM软件已经具有强大的功能，但是其自适应性和适应性不足，只能通过人工干预的方式进行调整和修正，大大影响了加工效率和精度。
因此，本课题旨在研究复杂自由曲面的数控自适应精密铣削加工模式，开发一种能够自动调整加工策略的自适应算法，提高加工效率和加工质量，具有重要的理论和应用价值。
2. 研究内容和技术路线本课题主要的研究内容为：（1）分析复杂自由曲面加工过程中的动态与静态特性，研究加工参数对曲面精度和表面质量的影响。
（2）开发一种自适应算法，对加工参数进行动态调整，并实现自适应切削力控制和曲面表面加工路径优化。
（3）设计并制作数控加工实验样件，采用开发的自适应算法进行加工试验。
（4）评估加工试验的结果，分析比较不同加工模式下的加工精度和表面质量，验证自适应算法的效果和优越性。
技术路线如下：（1）开发基于曲面特征的曲面检测算法，实现曲面局部的形态表征和数据获取。
（2）设计自适应算法的结构，考虑加工参数的影响、曲面表征和加工策略等因素，实现自适应加工路径的生成和切削力的实时控制。
（3）开发自适应加工控制系统，实现对数控机床的控制和加工参数的实时检测。
（4）进行实验加工，提取加工参数和曲面表面质量的测量数据，并开发数据处理算法，比较不同加工模式下的加工精度和表面质量。
3. 预期成果和研究意义预期成果包括：（1）实现自适应算法的开发和数控加工实验样件的成功制作，验证自适应算法的可行性和有效性。
（2）提出针对复杂自由曲面加工的数控自适应精密铣削加工模式，开发具有自适应性的加工控制系统，提高加工效率和加工质量，减少加工成本。
NC铣削加工计算机模拟仿真系统的开发的开题报告
NC铣削加工计算机模拟仿真系统的开发的开题报告一、项目背景随着科技的不断进步和制造技术的不断发展，NC（Numerical Control）铣削加工越来越广泛地应用于各个领域，如汽车制造、航空航天、模具制造等。
在NC铣削加工过程中，由于零件复杂度高、各种加工参数变化多样，因此传统的经验式计算已经无法满足要求，而采用计算机模拟仿真技术对NC铣削加工进行科学分析和优化对提高加工效率和质量至关重要。
本项目旨在开发一个NC铣削加工计算机模拟仿真系统，通过根据输入的零件CAD图纸和参数进行铣削加工仿真分析，以提高生产效率和保障产品质量。
二、研究内容和目标NC铣削加工计算机模拟仿真系统主要研究内容包括：1. 零件CAD数据的导入和处理：利用处理CAD数据的相关工具，将零件CAD数据导入系统中。
2. 仿真模型的建立：根据零件CAD数据，建立铣削加工的仿真模型，包括切削参数、工具路径、加工过程等。
3. 仿真结果的可视化展示：将仿真结果以图形化的方式展示出来，包括切削力、表面粗糙度、变形等。
4. 仿真分析：对仿真结果进行分析，为优化铣削加工提供科学依据。
本项目的目标是开发一个NC铣削加工计算机模拟仿真系统，能够实现精确的铣削加工仿真分析，并且友好的交互界面，使得用户能够轻松使用该系统进行铣削加工的仿真分析。
三、研究方法和技术路线本项目采用如下研究方法和技术路线：1. 确定仿真分析的参数和指标，并采用计算机数学建模方法，建立铣削加工的仿真模型。
2. 选择合适的计算机仿真软件，如Python等。
3. 实现仿真模型和仿真软件的集成。
4. 设计友好的用户界面，并且提供详细的操作指南。
四、预期成果本项目预期实现的成果包括：1. 一个能够实现NC铣削加工计算机模拟仿真的软件系统。
2. 能够实现对零件CAD数据的导入和处理，并根据输入的切削参数、工具路径等进行仿真分析。
3. 能够输出仿真结果，并且对结果进行可视化展示和分析，为优化铣削加工提供科学依据。
开题报告_数控铣削加工过程仿真
毕业设计(论文)开题报告学生姓名：李赢学号： 1015070124 专业：机械设计制造及其自动化设计(论文)题目：数控铣削加工过程仿真指导教师：张学军2014 年3月28 日开题报告填写要求1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册）；4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。
如“2002年4月26日”或“2002-04-26”。
毕业设计（论文）开题报告二、国内外发展现状虚拟加工过程仿真系统是虚拟制造的底层关键技术，包括几何仿真系统和物理仿真系统两大部分。
几何仿真系统是将数控机床、刀具、工件和夹具组成的工艺系统当作一个刚性系统，不考虑系统的各种物理因素而建立的仿真系统，解决对加工过程直观的动态图形描述和精度检验。
目前在几何仿真系统方面的研究出现了Pro/E、UG、MasterCAM等商业软件。
Pro/E是美国PTC公司开发的，采用面向对象的统一数据库和全参数化造型技术，其工业设计方案可直接读取内部的零件和装配文件。
提供刀具加工路径控制和工路径的创建，支持高速加工和多轴加工，并带有多种图形文件接口。
UG／CAM是将数控虚拟加工仿真模块连接起来，从车削到复杂曲面的铣削，为用户提供了一个方便实用的仿真环境．在刀具移动过程中，用户既可基于图形编辑刀具路径，对其进行扩展、缩短或修改，同时还可定制出自己的菜单和对话框。
基于VERICUT的机床建模和数控车削加工仿真技术的开题报告
基于VERICUT的机床建模和数控车削加工仿真技术的开题报告一、选题背景随着制造业的发展，数控机床已经成为制造业中不可或缺的组成部分。
数控机床具有精度高、质量稳定、高效率等优点，可适用于多种加工工艺。
但是，数控机床的加工过程需要高度准确的控制和计算，一旦程序出现错误，将导致加工品质下降、生产效率降低、物品浪费等不良后果。
因此，如何进行机床建模和数控车削加工仿真，成为制造业中的重要研究内容之一。
其中，VERICUT是一款基于虚拟机床技术的仿真软件，拥有机床建模和数控车削加工仿真两项重要功能，可对制造过程中的加工程序进行验证和优化。
基于VERICUT的机床建模和数控车削加工仿真技术，可以提高数控机床加工的准确性和效率，为制造业的发展贡献力量。
因此，深入研究基于VERICUT的机床建模和数控车削加工仿真技术，对于推动制造业的现代化和智能化进程具有重要的实际意义。
二、研究方法本文将采用文献研究法、实验法、模拟仿真法等多种研究方法，综合运用VERICUT软件、ANSYS软件等技术工具，对基于VERICUT的机床建模和数控车削加工仿真技术进行深入研究和分析。
具体而言，首先从理论层面探讨VERICUT软件的基本原理和功能特点，研究机床建模和数控车削加工仿真技术的实现途径及其相关技术指标。
然后，在VERICUT软件中进行机床建模和数控车削加工仿真的实验研究，验证技术方案的有效性和可行性。
三、研究目标本文旨在深入研究基于VERICUT的机床建模和数控车削加工仿真技术，探讨其实现机制和使用效果，从而提出相关的技术指导和建议。
具体研究目标包括：1.建立机床模型，构建加工过程的仿真模型，验证仿真模型的正确性和实用性。
2.采用数控车削加工程序对仿真模型进行加工仿真，分析仿真结果与实际加工结果的差异，探讨仿真模型的优化方案。
3.探讨基于VERICUT的机床建模和数控车削加工仿真技术的优点和不足之处，提出技术改进的建议和措施，为制造业提供参考依据。
铣削加工中的加工过程仿真
铣削加工中的加工过程仿真随着科技的不断发展和创新，现代工业加工技术越来越精细，人们对加工质量的要求也越来越高。
铣削加工是一种常见的加工方法，通过将机床上的铣削刀具与被加工材料产生相对运动，实现对工件表面的切削加工。
在现代工业加工中，铣削加工已经成为了高精度加工的主要手段。
然而，如何精准地控制铣削加工过程，提高加工精度和效率是工业加工技术中的重要问题。
针对这一问题，加工过程仿真技术得到了广泛的应用。
加工过程仿真技术是将加工过程中的各种参数，如材料的切削特性、铣削刀具的运动轨迹和加工参数等通过计算机模拟，还原出加工过程中的真实情况。
通过加工过程仿真技术的应用，可以大大提高加工质量和效率，降低成本和风险。
在铣削加工过程中，刀具贯穿工件会产生较大的振动，影响加工质量和效率。
因此，通过仿真工具模拟刀具的振动状态是非常必要的。
根据加工过程仿真的原理，可以通过建立铣削过程的数学模型，获得关键的加工参数，比如刀具的运动轨迹、加工速度、切削深度和切削力等。
这些参数对于优化铣削加工过程非常重要。
同时，通过仿真工具也可以得到铣削加工过程中的金属切削热、切削液体积以及铣削加工过程的声压级等。
这些参数可以用于指导实际加工过程的优化和改进，从而提高加工效率和质量。
在实际的铣削加工过程中，切削刃具是铣削质量和效率的关键。
由于加工过程中切削刃具容易受到磨损和损伤，刀具寿命和性能是影响加工质量和效率的重要因素。
经常使用仿真工具模拟加工过程，评估不同刀具材料的性能，预测刀具寿命，确保铣削加工过程的高效和准确性。
当然，加工过程仿真技术并不是铣削加工过程中的唯一问题。
铣削加工技术涉及到许多方面，例如材料物理学、机械工程学、计算机科学和控制工程等。
在实践中，我们需要结合实际情况，综合运用传统的工艺技术和现代的仿真技术，来探索更加高效、灵活和精准的加工工艺。
总的来说，加工过程仿真技术在铣削加工过程中有着广泛的应用和作用。
通过仿真工具模拟加工过程，可以快速准确地分析和评估加工质量和效率，找到问题的根源，提高加工质量和效率，降低生产成本和风险。
数控机床仿真模拟加工实验报告（大全5篇）
数控机床仿真模拟加工实验报告（大全5篇）第一篇：数控机床仿真模拟加工实验报告数控机床仿真模拟加工实验报告实验目的1、熟悉典型数控加工仿真软件——宇龙数控加工仿真软件的特点及其应用；2、通过软件系统仿真操作和编程模拟加工，进一步熟悉实际数控机床操作，提高编写和调试数控加工程序的能力。
3、了解如何应用数控加工仿真软件进行加工过程预测，以及验证数控加工程序的可靠性、防止干涉和碰撞的发生。
实验基本原理宇龙数控加工仿真软件是模拟实际数控机床加工环境及其工作状态的计算机仿真加工系统；应用该软件，可以基于虚拟现实技术，模拟实际的数控机床操作和数控加工全过程。
本实验在熟悉软件的用户界面及使用方法的基础上，针对典型零件进行机床仿真操作运行和零件数控编程模拟加工，从而预测加工过程，验证数控加工程序的可靠性、防止干涉和碰撞的发生。
实验内容及过程本实验通过指导老师讲解和自己的实际操作练习，分两个阶段完成实验任务；具体如下：一、初步熟悉数控加工仿真软件的用户界面及基本使用方法：通过实际练习，了解应用宇龙数控加工仿真软件系统进行仿真加工操作的基本方法，包括：如何选择机床类型；如何定义毛坯、使用夹具、放置零件；如何选择刀具；FANUC 0i 数控系统的键盘操作方法；汉川机床厂XH715D加工中心仿真操作方法等。
二、针对汉川机床厂XH715D数控加工中心，应用宇龙数控加工仿真软件对凸轮零件进行机床仿真操作运行和数控编程模拟加工：凸轮零件图如下所示：机床仿真操作运行和数控编程模拟加工过程如下：1、机床开启启动数控铣系统前必须仔细检查以下各项：1.所有开关应处于非工作的安全位置；2.机床的润滑系统及冷却系统应处于良好的工作状态；3.检查工作台区域有无搁放其他杂物，确保运转畅通。
之后打开数控机床的电器总开关，启动数控车床。
2、机床回参考点启动数控铣系统后，首先应手动操作使机床回参考点。
将工作方式旋钮置于“手动”，按下“回参考点”按键，健内指示灯亮之后，按“+X”健及“+Z”键，刀架移动回到机床参考点3、设置毛坯，并使用夹具放置毛坯通过三爪卡盘将工件夹紧。
薄壁零件高速铣削工艺与仿真研究的开题报告
薄壁零件高速铣削工艺与仿真研究的开题报告一、研究背景薄壁零件广泛应用于汽车、航空、航天、电子等各个工业领域，对用料节约、重量降低、结构复杂性增强、制造过程提高效率等方面都有着非常显著的作用。
薄壁结构的复杂性和脆弱性使得其在加工过程中容易出现割裂、变形等质量问题，而高速铣削作为一种高效的加工技术，能够有效地解决这些问题，提高加工质量和工艺效率。
因此，对于薄壁零件的高速铣削技术的研究和优化有着非常重要的意义。
二、研究内容和目的本研究旨在对薄壁零件高速铣削工艺进行深入的研究和优化，并通过仿真分析来验证优化效果。
具体研究内容如下：1. 基于薄壁零件的特点，对高速铣削过程中的刀具路径进行设计和优化，以降低零件变形和表面质量。
2. 采用数值仿真的方法，对不同刀具路径的加工过程进行模拟和优化，以验证各种加工策略的优劣。
3. 通过实验验证仿真结果的准确性和可靠性，优化高速铣削工艺参数，提高加工效率和加工质量。
通过以上研究，旨在构建一个完整的薄壁零件高速铣削工艺流程和优化模型，为薄壁零件的高效加工提供有效的技术支撑和理论指导。
三、研究方法和步骤1. 针对薄壁零件的特点，设计合适的高速铣削刀具路径，以降低零件表面质量和变形。
2. 建立高速铣削工艺数值模拟模型，通过仿真分析不同刀具路径的加工过程，验证优化效果。
3. 对模拟结果进行实验验证，比较模拟结果与实验结果的偏差情况，根据实验数据优化模拟模型，确保模拟结果的准确性和可靠性。
4. 通过实验和仿真，结合实际加工情况，优化高速铣削工艺参数。
5. 对优化后的高速铣削工艺进行评价和验证，比较不同工艺参数的加工效率和加工质量。
四、预期成果1. 建立薄壁零件高速铣削工艺优化模型，提供工艺调整和优化依据。
2. 建立薄壁零件高速铣削仿真模型，为优化工艺提供可靠的理论支持。
3. 优化高速铣削工艺参数，提高薄壁零件的加工效率和加工质量，降低生产成本，提高经济效益。
五、研究的创新点1. 针对薄壁零件特点，设计适合的高速铣削刀具路径，提高加工质量和效率。
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毕业设计(论文)开题报告学生姓名：李赢学号： 1015070124 专业：机械设计制造及其自动化设计(论文)题目：数控铣削加工过程仿真指导教师：张学军2014 年3月28 日开题报告填写要求1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册）；4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。
如“2002年4月26日”或“2002-04-26”。
毕业设计（论文）开题报告二、国内外发展现状虚拟加工过程仿真系统是虚拟制造的底层关键技术，包括几何仿真系统和物理仿真系统两大部分。
几何仿真系统是将数控机床、刀具、工件和夹具组成的工艺系统当作一个刚性系统，不考虑系统的各种物理因素而建立的仿真系统，解决对加工过程直观的动态图形描述和精度检验。
目前在几何仿真系统方面的研究出现了Pro/E、UG、MasterCAM等商业软件。
Pro/E是美国PTC公司开发的，采用面向对象的统一数据库和全参数化造型技术，其工业设计方案可直接读取内部的零件和装配文件。
提供刀具加工路径控制和工路径的创建，支持高速加工和多轴加工，并带有多种图形文件接口。
UG／CAM是将数控虚拟加工仿真模块连接起来，从车削到复杂曲面的铣削，为用户提供了一个方便实用的仿真环境．在刀具移动过程中，用户既可基于图形编辑刀具路径，对其进行扩展、缩短或修改，同时还可定制出自己的菜单和对话框。
MasterCAM是美国CNC公司产品，功能主要包括二维绘图、曲线、曲面加工、曲面设汁、点位加工、二轴到五轴铣削加工、数控车削、二轴到四轴的线切割、火焰切割和激光切割。
其数控加工功能提供多种走刀方法，对加工路径的选择、干涉检查、加工时的进退刀方式、多曲面加工、粗精加工、刀具管理、毛坯材料管理、走刀模拟、测量等方面具有很强的功能。
在国内，几何仿真的研究成果典型的有CAXA是北京航空航天大学开发的CAD／CAM系列软件，功能与国外的CAD／CAM软件相似，是针对数控车床、数控线切割等机床开发的CAD／CAM软件，并且其三维CAD软件是目前国内CAD市场上性能价格比最高的三维零件设计软件．其他一些专门的数控虚拟加工仿真软件有：南京数控培训中心和上海天傲科技有限公司合作开发的TNS-Vvr2．0数控仿真系统；南京宇航自动化技术研究所开发的数控仿真软件；上海宇龙软件工程有限公司开发的数控仿真软件和由广州红地技术有限公司开发的V-CNC数控虚拟加工仿真教学软件等。
这些仿真软件可以让用户交互式仿真数控机床的操作，具有与真实机床运动完全相同的二维或三维的加工仿真功能，可在计算机上对加工中的机床、刀具的切削运动以及工件余量去除过程获得真实感的动态显示，并进行过切与欠切检验以及机床、夹具与刀具的碰撞检验，在计算机上实现快捷有效的零件程序检验。
其中，有些仿真软件还可进行简单的切削负荷和速度优化检验。
而物理仿真系统则是考虑整个工艺系统的动态特性对实际切削过程影响而建立的仿真系统，由于产品的可制造性与切削过程中的物理条件密切相关，通过切削过程的物理仿真系统可以模拟切削过程的动态力学特性，优化切削参数，确保获得较好的加工表面质量。
通过物理仿真系统可以实现对切削过程物理方面因素的分析与预测，并可以在Windows界面上显示仿真结果，在虚拟制造研究中具有重要意义，国内外已经对其重视并开展了研究工作。
虽然加工过程的物理仿真系统软件还很不成熟，但是国内外专家在此领域已进行了大量的研究．E Usui等将金属切削过程的研究分为分析型和预测型，并指出对切削过程的研究不仅要侧重于分析切削机理，还要根据生产实际需要，在总结各种切削理论的基础上发展与开发预测型模型，减少繁重的切削试验，构建加工过程物理仿真的模型基础，以适应现代化生产的要求．其提出的预测型模型是目前物理仿真系统建模的重点。
S Takata开发了一套面向智能加工过程的仿真系统，称其为实际加工过程之前的“预演"(Scenario)过程，他的系统中包括了检验刀具路径的几何仿真过程和预测切削力和加工误差的物理仿真过程。
该系统可用于优化加工过程、在线自适应控制，且能对异常情况进行监测和报警。
Sates等模拟正常切削状态下刀具与工件的相对振动，同时用简化的颤振模型来预测虚拟加工过程的颤振情况[4]。
W J Endr 鹤针对车削加工过程建立了全面的加工过程模拟[5]，该模型综合考虑了刀具几何形状、变化的切削层参数、工件的材质及刀杆相对于工件的振动等因索，建立了车削力的动态模型和工艺系统的振动模型，同时该系统还能对工件的微观形貌进行分析。
M D TSal对立铣刀的颤振预测进行仿真研究，基于刀具的几何模型建立了立铣刀瞬时切削力模型，瞬时力产生了切削振动，又由于刀具磨损和再生机理的影响，通过简化稳定性判据来预报切削颤振[6]。
G M Zhmg针对镗削和断续车削，建立了瞬时切削力一相对振动一工件表面质量为主线的加工过程模型，对工件材质及再生机理等因素的分析，仿真分析加工过程中切削力、振动、加工工件表面质量等物理因素的变化规律，并建立了工件表面三维形貌分析系统,Y S Tarng对铣削动态过程进行了仿真，其系统特点是有关影响动态铣削力的参数，如轴向与径向的切削深度等皆来源于CAD／CAM工作站，应用从图形系统提取的几何参数构建铣削过程模型。
加工过程中剧烈的切削振动不但会影响工件表面质量，还可能造成加工设备和刀具的损坏。
切削振动的预报也是NC物理验证的一项内容．美国Northwestern University等8所大学在美国国家自然科学基金会资助下开展了AMRI-M计划的研究，主要研究虚拟机床中各种加工误差的建模问题。
在国内，乔咏梅研究了虚拟数控仿真技术的发展情况，强调了物理仿真技术的研究应与几何仿真的发展同步并提出二者相互结合的必要性，指出数控仿真今后的发展方向，即为加强物理仿真的研究，促进几何仿真与物理仿真的集成[7]。
姚英学等提出了面向加工质量预测的虚拟加工检测单元的概念，该虚拟加工单元综合了虚拟机床和虚拟测量机的内容，能实现虚拟加工及虚拟检测尺寸误差、形状误差、表面粗糙度等技术指标，可作为虚拟加工过程中的基本单位[8]。
孙宏伟等提出了建立基于加工质量预测与分析的数控铣削过程仿真系统，该系统在实际加工之前预测某具体切削参数下的零件加工质量，以选择合适的加工工艺规划，并辅助加工过程在线监测与控制。
孙世杰等针对计算机辅助制造中数控铣床常用的3种刀具路径的包络线进行分析，给出了不同路径下包络线残留高度的计算公式，并对影响粗糙度的因素进行了讨论[9]，该公式可用于表面粗糙度的预测。
提出了一种自适应刀具路径的规划方法，该方法可使加工表面得到基本一致的表面粗糙度。
王洪祥等利用回归分析法建立了单点金刚石刀具超精车削表面粗糙度预测模型，并通过研究该模型得出铝合金超精密车削过程中切削速度、进给量和切削深度等参数对表面粗糙度的影响[10]。
葛研军、黄雪梅等人主要以数控车削原理为基础进行加工过程的物理仿真系统的研究[11]。
NC物理验证的核心是切削力模型的建立，黄田等主要围绕切削力和切削振动对数控切削过程进行了建模和预测[12]。
如在3轴端铣加工切削力模型的建立上进行了相应的研究[13]。
张大卫等建立了圆锥螺旋铣刀的三维铣削力模型，通过对几何特征的分析提出了非线性模型的参数识别方法[14]。
王国锋等针对铣削加工过程，提出了一种通过在几何仿真中实时计算瞬时切削厚度来计算刀具振动，将几何仿真与物理仿真结合起来的仿真系统[15]。
可见我国学者在加工过程的几何仿真系统和物理仿真系统方面都进行了大量的研究，但由于在几何及物理仿真系统方面存在切削机理复杂，建模难度大，加工过程的高度非线性、随机干扰严重及不确定性，模型的实用性、通用性、准确性都难以满足要求等原因，几何和物理仿真系统的研究还不够深入．主要存在以下几方面问题： 1．加工过程的模型难以建立物理仿真的关键技术是加工过程建模，切削加工过程是复杂的多输入和多输出系统，涉及到的参数众多，随时会受到各种干扰因素的影响，且参数的变化有时会对系统的输出产生较大影响，因此在建模时如何处理这些参数和干扰因素，使加工过程中模型不仅能正确反映切削实际，又能反映参数变化及干扰因素对切削过程的影响，这是切削过程建模的关键．同时，建模过程中要涉及到大量的参数和数据，需要做大量的切削实验，这些都增加了建模的难度．目前的仿真系统中都有大量的假设条件，目的是降低模型的复杂性，但同时削弱了仿真系统与实际的拟合程度．如何建立合理的加工过程模型，将决定物理仿真系统的质量。
2．仿真模型的通用性差目前的物理仿真系统大多是针对某一特定的加工过程进行建模和设计的，机床种类、加工形式、刀具的种类以及工件材料等参数都规定得很明确。
当参数发生变化时，仿真模型必须进行较大的修改，其结果使模型的应用范围受到限制，因此应根据不同情况建立大量的模型。
如何在总结前入积累的有关切削机理知识及规律的基础上，综合运用计算机仿真等先进科学技术，建立通用性强的仿真模型和仿真系统，是物理仿真需要解决的重要问题。
3．仿真系统的实用性较差由于切削过程的复杂及建模难度大等客观因素的存在，仿真系统的输出结果与实际的拟合程度尚有差距。
同时仿真系统的灵活性差，当某些情况发生变化的时候，仿真模型不能及时地、动态地在输出上反映这种变化，这些情况都制约了仿真系统的实用程度。
4．物理仿真与几何仿真没有充分结合几何仿真与物理仿真的有机结合才能构成完整的虚拟加工过程仿真系统，但目前这两方面的研究几乎是并行进行，两者的相互辅助、结合工作做得还不够。
几何仿真过程中包含有物理仿真中所需的大量几何信息，二者之间的信息沟通，将非常有助于提高仿真系统的质量。
以上是几何和物理仿真中的几大难点问题，如何妥善解决上述存在的问题，仍是几何及物理仿真中研究的重点。
三、发展趋势及关键技术随着先进制造业的飞速发展以及对生产过程，高效率、高智能化的要求,单纯的几何仿真已经不能满足需要。
在加工之前能否给出加工参数的合理评判及对产品质量的合理预测已成为现代加工生产中的关键。
因此在实际加工过程之前要对切削过程进行仿真、预测与分析。