由于數控加工成本造價較高，為節約成本支出，研制出數控加工仿真系統。數控加工仿真系統能夠減少甚至完全消除試切和人工驗證的過程，在新的數控加工程序進行實際加工前，程序員可采用數控加工仿真系統在計算機上進行虛擬加工環境、加工過程，檢測出程序設計中可能出現的問題。

在進行數控加工的過程中，很容易出現過切、欠切等現象，同時刀具的損壞，或加工出廢的產品，零件與刀具、刀具與夾具、刀具與工作臺的干涉和碰撞等，都會給生產造成一定的成本浪費。而數控加工仿真系統可以很好地模擬出相關程序，最大程度降低損失。

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程序員在進行實際加工前，可以通過仿真系統確認切削完成加工產品與原設計圖是否吻合，并可以進行更好的細節分析。

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碰撞檢測

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在實際加工中五軸數控加工比三軸數控加工更有優勢，能夠達到更廣的范圍，具有更快的材料且效率，可減少加工時間提高表面精度。但由于兩個附加的旋轉軸自由度較高很容易產生碰撞，極易造成機床損傷。

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因此，在進行實際加工之前，需要借助數控加工仿真系統來檢測碰撞。主要檢測算法如下：

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機床包括多個部件，但是不同的部件之間碰撞檢測算法相似，仿真系統以刀具、工件和夾具為主要研究對象，檢測可能出現的全局碰撞。

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1、根據刀位點，分別求解刀頭掃描體的格柵voxel模型和刀柄掃體的格柵voxel模型。刀柄掃描體用于檢測刀具和工件、夾具是否發生全局碰撞，刀頭掃描體用于與工件間的求交運算。

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2、voxel模型中一個特征屬性是長方體包絡盒，利用包絡盒進行粗略判斷，如果包絡盒不相交，包圍在包絡盒內部的物體必然不相交，此時更新物體包絡盒的位置數據信息，其他信息不變，為下一個刀位點掃描體的生成、碰撞檢測做準備，利用粗略判斷可以加快檢測的速度。

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3、一旦發生碰撞，系統停止讀取數據，報告錯誤信息和發生碰撞的精準位置。如果不發生碰撞，系統繼續進行刀頭與工件之間的求教運算。