科学技术的高速发展,加速了制造业的变革。数控技术成为现代制造技术的核心技术,虚拟制造技术作为数控技术得以推广普及和发展的必要补充,成为众多科研工作者关注的一个方向。本文在分析和研究现有研究成果的基础上,应用虚拟仿真技术针对于立式加工中心的特点,主要对以下几个方面进行了深入的研究。1.本系统设计了虚拟数控系统,采用层次化建模方式,将机床分解成部件、零件和基本体素,组成机床的多级装配树,实现机床的几何建模。根据机床的实际结构构建自动换刀装置(ATC)几何模型和换刀控制系统。2.研究NC数控程序代码的分析处理方法和编译原理,并结合数控系统的编程规范设计了虚拟数控系统的NC数控程序代码编译器。3.在分析刀具和零件特点的基础上,利用Microsoft Active Data Objects (ADO)数控库知识,实现了对刀具零件的管理功能,能够快速完成对刀具、零件的查找、编辑、添加和删除。4.创新的提出Z向变化自相似动态四叉树( Z-Quadtrees )除料算法,来建立零件模型和刀具仿真模型。