由于数控加工成本造价较高，为节约成本支出，研制出数控加工仿真系统。数控加工仿真系统能够减少甚至完全消除试切和人工验证的过程，在新的数控加工程序进行实际加工前，程序员可采用数控加工仿真系统在计算机上进行虚拟加工环境、加工过程，检测出程序设计中可能出现的问题。

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在进行数控加工的过程中，很容易出现过切、欠切等现象，同时刀具的损坏，或加工出废的产品，零件与刀具、刀具与夹具、刀具与工作台的干涉和碰撞等，都会给生产造成一定的成本浪费。而数控加工仿真系统可以很好地模拟出相关程序，最大程度降低损失。

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程序员在进行实际加工前，可以通过仿真系统确认切削完成加工产品与原设计图是否吻合，并可以进行更好的细节分析。

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碰撞检测

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在实际加工中五轴数控加工比三轴数控加工更有优势，能够达到更广的范围，具有更快的材料且效率，可减少加工时间提高表面精度。但由于两个附加的旋转轴自由度较高很容易产生碰撞，极易造成机床损伤。

因此，在进行实际加工之前，需要借助数控加工仿真系统来检测碰撞。主要检测算法如下：

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机床包括多个部件，但是不同的部件之间碰撞检测算法相似，仿真系统以刀具、工件和夹具为主要研究对象，检测可能出现的全局碰撞。

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1、根据刀位点，分别求解刀头扫描体的格栅voxel模型和刀柄扫体的格栅voxel模型。刀柄扫描体用于检测刀具和工件、夹具是否发生全局碰撞，刀头扫描体用于与工件间的求交运算。

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2、voxel模型中一个特征属性是长方体包络盒，利用包络盒进行粗略判断，如果包络盒不相交，包围在包络盒内部的物体必然不相交，此时更新物体包络盒的位置数据信息，其他信息不变，为下一个刀位点扫描体的生成、碰撞检测做准备，利用粗略判断可以加快检测的速度。

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3、一旦发生碰撞，系统停止读取数据，报告错误信息和发生碰撞的精准位置。如果不发生碰撞，系统继续进行刀头与工件之间的求教运算。