制造业是国民经济的基础性产业，数控技术是现代先进制造业的基础和核心。数控技术水平已经成为衡量一个国家制造业水平和工业现代化水平的重要标志。随着CAD/CAM技术的发展及零件复杂程度的不断提高，数控程序变得越来越复杂，编程的难度日益加大。此外，对数控程序进行优化的要求也日益提高。数控加工仿真及优化技术越来越成为数控技术中一个非常重要的方面。通过对虚拟零件加工过程进行仿真和优化，显示在实际加工中可能遇到的各种问题，能够缩短产品开发周期，降低加工成本，提高生产效率和产品质量。　　本文对汽轮机大叶片四坐标数控加工仿真及优化进行了深入、系统的分析与研究。利用CAD/CAM软件 UG与数控加工仿真软件VERICUT相结合，完成了汽轮机大叶片四坐标的数控加工仿真；通过进给速度优化算法在MATLAB环境下和修改 UG数控加工相关参数分别完成了汽轮机大叶片四坐标数控程序优化。本文的主要研究内容如下：　　(1)利用UG软件加工模块设置数控加工工艺参数，生成了汽轮机大叶片数控加工刀具轨迹和机床 NC代码；同时利用UG软件建模模块，建立了数控加工仿真系统零件模型，并通过相应接口导入了VERICUT中。　　(2)通过 VERICUT系统功能模块构建了四轴立式铣床的运动学模型与几何模型，配备了相应数控系统，建立了四坐标数控铣床刀具库、回转工作台、夹具库。　　(3)在VERICUT系统中调用机床模型、刀具库、夹具库、毛坯模型，设置仿真系统基础参数，完成了汽轮机大叶片四坐标数控加工动态仿真，进行了数控加工质量检查，对数控加工仿真结果进行分析，实现了汽轮机大叶片的虚拟加工。　　(4)在保证数控加工质量的前提下通过改变UG软件Outolerance参数，减少了数控加工程序大小，提高了程序运算速度，减少了程序存储空间。同时在MATLAB开发环境下实现了数控加工程序进给速度的优化算法，利用VERICUT对优化后的数控加工程序进行了仿真，验证了相关算法的正确性。　　最后，本文还对理论研究部分进行了实例验证，将汽轮机大叶片在XK716-G型四坐标数控铣床进行了实际加工，并与其在 VERICUT系统中的仿真结果进行了对比分析，在保证产品质量的同时，提高了产品加工效率。