随着计算机技术的发展和数控加工技术的普遍应用,虚拟制造技术已经成为研究的热点课题。使用新技术降低生产成本、提高生产效率以及培训新成员已经成为加工制造业的发展趋势。目前传统的培训模式已经不能适应新形势下新成员的培训,现在的加工工艺在新产品开发时面临着开发周期长、成本高的问题。随着虚拟仿真技术的发展与成熟,为本问题提供了新的解决方案。本虚拟仿真系统以数控铣床XK5025为对象,以UML类图、时序图、模块化设计方法等作为表达工具,使用Unity3D软件作为开发引擎,以C#为开发语言,结合OOP思想、参数化建模方法、智能客户端技术、软件开发理论,研究并设计了对于三联动立式数控铣床的可视化虚拟仿真系统。本文从整体分为三大模块:虚拟场景构建、系统软件工程开发和视听功能的研究。针对虚拟场景的构建,本文采用混合建模方法,采用Solidworks对数控铣床进行参数化建模,结合3Ds MAX对铣床模型进行基于图像的贴图建模,最后在Unity3D中进行虚拟场景的搭建。对于软件工程开发,本文使用智能客户端技术设计了场景外的用户界面,并基于Socket通信原理实现场景外用户界面应用程序与Unity3D场景应用程序数据信息的交互,利用OOP思想对各个功能模块进行类的抽象,采用UML类图进行表达。对于视听功能的研究,本文设计了两个摄像机,结合摄像机与铣床的运动关系对主摄像机采用新的调整方式;辅助摄像机结合父子关系理论,建立多层父子关系结构,并借助机器人学中的位置运动学理论进行理论分析,同时对于3D声音的使用,本文对声音产生的位置、时间以及结合距离衰减图对声音传播过程中的距离衰减进行设计,最后对声音停止过程的突然消失进行了改进,使其慢慢淡出,更加符合真实的场景。通过上述内容有机结合构建的数控机床虚拟仿真系统,具有良好的实时渲染性、人机交互性和三维图形显示功能。