论文结合数控教学工作中的实际情况和具体功能要求,基于MVC设计模式,设计了数控教学系统的软件结构。将教学系统的各部分功能设计成相对独立的模块,增强了系统的可维护性。以NC210数控系统为参照对象,在OpenGL和VC++开发环境下,实现了三维仿真数控教学系统。反映当前虚拟加工情况的三维图形的显示质量和实时更新速度始终是开发数控教学系统的最大难点。论文在分析、论证了国内外大量的关于数控加工仿真建模的相关论文基础上,针对通常在车床加工仿真中将圆柱体工件均匀分割成有限数量小圆柱的建模方法,说明了它的不合理性且提出了改进方式,以此为依据设计并且实现了动态增加、删除仿真截面的算法,同时实现了相应的车床虚拟切削算法;铣床加工仿真中,总结了三角片离散法的优点和不足,建立了按需离散的工件模型,提高了工件表面离散矢量数量的合理性。设计并实现了加工表面子块的四叉树分割和合并算法。讨论了常见铣床刀具的外形,给出了其通用的参数化模型。在此基础上,简化并实现了刀具与工件离散矢量的求交算法。论文分析了SAItest解释器的处理流程和主要数据结构,封装了其各种接口,添加了辅助函数,使其适合当前的仿真环境。同时设计并实现了直线、圆弧插补算法。论文最后对教学系统的功能和整体性能进行了测试。