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传统数控仿真系统的人机交互方式都是通过鼠标来完成,这样的交互将用户和计算机视为两个独立的实体,用户界面为信息交换的媒介,由用户把指令输入仿真系统,系统解析指令控制机床作出动作反馈。这种交互方式的沉浸感和交互性都很差,不能让培训人员有真实的机床操作的体验感,使用其培训机床操作人员达不到指定的效果。为了解决上述问题,本文提出采用虚拟现实技术提高数控仿真系统的沉浸感和交互性的方案。在方案中我们使用数据手套和磁跟踪来实现人机交互模块,模拟人手操作机床的过程。具体研究工作如下：1.研究了虚拟手的建模。在操作虚拟数控机床的人机交互过程中,虚拟手是交互的关键部分之一。本文研究了人手的结构,完成了虚拟手在3DSMax中的三维建模。通过对人手骨骼结构的分析,将人手骨骼模型层次化,在根据人手的外观特点,使用3DSMax网格建模方法分层建模。最后建立了数据手套数据和虚拟手模型各个关节之间的映射关系,实现了用数据手套控制虚拟手运动。2.研究了基于数据手套的手势识别。在虚拟手操作虚拟机床的过程中,本文通过判断人手做出的手势,来确定将要进行的操作,在通过碰撞检测来判断被操作的对象,最后虚拟数控机床进行响应动作。通过对CyberGlove数据手套的SDK的研究,编程实现数据手套传感器数据的获取,完成了仿真系统中的数据手套和磁跟踪器的数据获取模块。通过BP神经网络算法实现了基于数据手套的手势识别。3.研究了基于XNA Game Studio4.0引擎碰撞检测算法。在交互过程中要确定虚拟手操作的对象需要进行碰撞检测,本文通过研究XNA引擎,了解了其使用的X格式文件的组成,为虚拟数控机床操作面板的每个按钮和虚拟手的每节指骨建立了包围盒,在XNA引擎中实现基于包围盒的碰撞检测。4.交互模块的实现。使用XNA引擎搭建三维场景,以3DSMAX和Solidworks作为建模工具,使用DeepExploration软件将3D模型转换为X文件导入场景。以CyberGlove数据手套、LIBERTY磁跟踪等作为交互平台的输入设备,控制虚拟手在三维场景中的运动,在.NET架构上实现仿真平台的交互模块。