利用计算机图形学技术仿真数控加工系统,无论是在生产还是教学培训上,都越来越受到人们的重视,本文以数控车床、铣床作为研究对象,探讨了加工过程仿真系统的理论方法及其关键技术,并以制造系统的仿真与建模理论为基础,结合计算机图形技术和仿真技术,开发了基于三维实体的数控加工仿真系统,主要进行的工作如下: 1. 根据数控加工仿真系统的功能需求,构建了基于三维实体的数控加工仿真系统的总体结构,并对系统中各模块的功能进行了总体设计; 2. 研究了符合ISO 标准的NC 程序的分析处理方法,并具体针对FANUC数控系统的编程规范,研究了NC 程序的编译解释原理,提出了加工过程仿真中NC 程序检验方法,实现了NC 指令的插补离散化算法,生成了NC 坐标信息文件,以此作为驱动NC 加工仿真系统的数据源; 3. 为了更好地实现对数控机床的表达、显示和运动处理,在对数控机床的结构和运动特点进行分析的基础上,利用层次化建模方法,建立了机床几何模型和运动模型,实现了对加工环境的仿真; 4. 讨论了NC 加工中各种数据库的重要作用及其功能,探讨了各种数据库的建立和管理方法; 5. 分析和研究了NC 加工过程仿真的流程结构,并且根据车、铣的不同加工特点提出了不同的三维仿真加工零件的实体表达模型及其数据结构,针对这两种结构的具体特点,研究了零件与加工环境和刀具的干涉碰撞检验方法; 6. 在以上工作的基础上,针对具体的NC 代码,实现了数控系统加工过程的三维仿真,在屏幕上动态地显示切削加工过程,较好地完成了NC程序的正确性检查。