螺旋曲面是一类在工程应用方面非常广泛的复杂曲面，特别是在高端制造装备、精密仪器、加工工具以及高精国防设备中，且作为重要的工作面，对其精度要求越来越高，其加工精度直接影响着产品的使用性能。但由于螺旋曲面造型的复杂性和特殊性，加工和检测比较困难，加工精度难以保证，研发周期长、生产成本高且合格率较低。随着现代化制造技术的发展，虚拟制造技术为制造业提供了一种全新的设计与制造理念，极大的促进了制造业的发展。然而随着虚拟制造技术的深入，提出面向加工精度预测的虚拟检测技术，是对虚拟制造技术的进一步完善。因此，本文针对螺旋曲面工件，提出构建基于加工精度预测的虚拟检测系统，以达到缩短研发周期、降低加工成本、提高生产效率和加工精度的期望。本文主要研究以下内容：（1）基于“微位移矩阵法”的螺旋曲面三维模型参数化建模研究。分析螺旋曲面的成形原理，以端面截形线为构造线构建螺旋曲面三维模型；并提出“微位移矩阵法”为具体构建方法，以VC++为开发平台，借助OpenGL图形技术构建螺旋曲面实体模型，为虚拟检测系统提供理想的三维实体模型。（2）基于“改进加权随机数法”的螺旋曲面加工误差与误差源映射关系及误差源数据添加方法的研究。研究机床、夹具、刀具及工件等组成的工艺系统，深入分析影响螺旋曲面工件加工精度的各可能误差源，可知不同误差源对工件的加工精度影响程度不同，提出“改进加权随机数法”来处理误差源与加工精度之间的映射关系，利用BP神经网络获取各误差源的权值，向理想三维模型中添加加权误差数据，为虚拟检测系统提供待测的三维模型。（3）螺旋曲面加工精度评价指标及虚拟检测系统的检测方案与误差评判方法的研究。分析螺旋曲面工件精度的检测方法和误差评定方法，以端面截形线、螺旋线、平均几何半径、螺旋角、导程等特征参数表征螺旋曲面的加工精度，建立其评价指标；并通过确定虚拟检测系统的设计思想和各模块功能要求，研究适用于虚拟检测系统的检测方案和误差评定方法。（4）面向螺旋曲面工件加工精度预测的虚拟检测系统构建研究。基于面向对象技术与模块化设计思想，构建虚拟检测系统，实现三维模型参数化构建、误差数据实时添加、虚拟检测过程及结果输出等功能，并以VC++为开发平台，借助OpenGL图形库技术，完成各模块的功能要求。（5）螺旋曲面工件实例加工实验研究。以圆柱立铣刀螺旋曲面工件为实例，进行实验研究，并对实验结果与系统检测结果进行对比分析，以验证本系统的有效性和可靠性。