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物理仿真使用物理规律模拟整个切削加工过程，考虑受力、速度、加速度、
质量、密度、能量等物理因素，模拟加工过程的动态力学特性进行刀具破损预测、刀具振动计算以及切削参数控制，从而达到优化切削过程的目的。由于切削机理复杂、建模难度大，研究还不够深入。目前在数控加工物理仿真方面仍然没有成熟的商业化系统出现，但是国内外都进行了对数控加工物理仿真技术的研究。国外有学者开发了一套面向智能加工过程的仿真系统，系统中包括了检验刀具路径的几何仿真过程和加工误差的物理仿真过程，开系统可以用于优化加工过程、在线自适应控制，井能够对异常情况进行检测和报警。还有学者针对车削加工建立了全面的加工过程模型，该模型综合考虑了刀具几何形状、变化的切削层参数、工件材质以及刀杆相对于工件的振动等因素，建立了车削力的动态模型和工艺系统的振动模型。在国内，天津大学张大卫教授等人建立了圆锥螺旋铣刀的三文铣削力模型，通过了对几何特征的分析提出了非线性模型的参数识别方法。哈尔滨工业大学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，综合了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，作为虚拟加工过程中的基本单位。
目前，数控加工物理仿真中仿真模型的建立仍然有待完善，实现的物理仿真系统一般都是针对于某一特定的加工过程而设计的，通用性很差。同时由于切削过程的复杂性以及仿真模型建立的困难性，仿真结果与实际的实验结果仍然存在很大差距，系统的实用性较差。
本论文所讨论的加工仿真是基于NC程序的几何仿真。