螺旋曲面产品广泛应用于现代机械制造、航天航空以及国防尖端工业中，是工程中最常见的复杂曲面之一。螺旋曲面产品的高精加工已经成为衡量一个国家制造业水平发展的重要标志之一。但螺旋曲面加工难度相对较大，加工效率低，废品率较高，在一定程度上限制了螺旋曲面产品的充分应用。本文在理论方法和关键技术上对螺旋曲面产品的数字化加工仿真进行研究，搭建加工仿真平台，以期合理地规划刀具轨迹，有效地避免工件过切、欠切现象，避免刀具与工件的干涉和碰撞，仿真整个产品的加工过程，减少NC代码的检测时间，进而达到缩短产品生产周期，降低加工成本，实现螺旋曲面产品高质量、高效率加工的目的。在对螺旋曲面分类和概括的基础上，基于微分几何学理论及矩阵论方法给出螺旋曲面按母线成形运动特点分类的一般数学表达式；拟采用平面解析几何学对曲纹螺旋曲面的一类特殊集合——圆弧型截形线螺旋曲面的加工方法开展研究，提出一种在待加工螺旋槽内搜寻驱动刀轴的直纹面的方法。该方法适用于螺旋槽槽宽较小且只需单层直纹面驱动走刀的圆弧截形线螺旋槽加工刀路规划。基于个例和积累，采用修正的生成等距直纹面的方法对非圆弧型截形线螺旋曲面加工方法进行研究，提出一种在待加工螺旋槽内搜寻驱动刀轴的直纹面的方法，并对适用该方法的螺旋曲面的条件进行描述。该方法适用于槽宽较大需多层直纹面驱动走刀的非圆弧型截形线螺旋槽加工刀路规划。拟在NX CAM和VERICUT双环境下构建数字化加工仿真系统，以验证驱动刀轴的直纹面搜寻方法的可操作性与正确性。NX CAM中，以圆弧型截形线螺旋槽工件为加工对象，采用修正的螺旋线扫描法对零件数字化造型，根据被加工零件的数控加工工艺规划并结合曲纹螺旋槽内搜寻驱动刀轴的直纹面的方法理论，规划零件的刀具轨迹。VERICUT中，以VMC850E立式加工中心为虚拟加工机床原型，基于对虚拟机床总体建模的研究结合机床参数及结构特点，搭建虚拟机床模型应用于仿真加工中。该系统为工件刀具轨迹规划、检验，加工代码生成、检测及优化等提供主动、便捷的解决方法，对四轴及以下联动机床能加工的螺旋曲面产品适用。在VMC850E机床上进行四轴数控铣削加工实证研究，对加工后螺旋槽的特征参数进行测量与检验，并将结果与虚拟检测结果比对，以验证仿真系统中规划加工工艺的合理性与加工代码的正确性，证明本文理论与技术研究内容的合理性与正确性。