虛擬數(shù)控技術的發(fā)展歷程隨著CAD /CAM技術的發(fā)展和數(shù)控機床性能、零件復雜程度的不斷提高，NC程序變得越來越復雜，數(shù)控加工編程的難度日益加大，數(shù)控程序的故障率也越來越高。數(shù)控機床加工零件是由數(shù)控指令程序控制完成的。在數(shù)控加工過程中，無論采用什么系統(tǒng)進行數(shù)控程序的編制，都有可能發(fā)生錯誤。因此在零件加工前需要對指令程序進行多次檢查和調(diào)整來驗證程序的正確性，為檢查數(shù)控程序的正確性，防止加工過程的干涉和碰撞的發(fā)生，傳統(tǒng)上常常采用試切法和軌跡顯示法。采用試切法費工費料，價格昂貴，延長了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。采用軌跡顯示法時，運動僅限于平面，局限性很大。上面兩者都存在很大的缺點，不適應目前數(shù)控機床生產(chǎn)加工的高效率趨勢。為此，人們一直在研究能代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法的計算機仿真方法。隨著計算機技術、CAD /CAM技術、計算機圖形學和系統(tǒng)仿真學的發(fā)展，人們在計算機虛擬環(huán)境中建立數(shù)控機床的映射，實現(xiàn)數(shù)控機床的虛擬設計和加工，即虛擬數(shù)控技術。利用計算機對數(shù)控機床的仿真可以實現(xiàn)在虛擬環(huán)境下機械零件的數(shù)控加工中，形象、直觀地模擬數(shù)控機床加工的全過程，檢驗數(shù)控加工方法和程序的正確性，分析零件加工工藝的合理性，防止碰撞和干涉現(xiàn)象的發(fā)生。

　　虛擬數(shù)控技術的內(nèi)容虛擬數(shù)控系統(tǒng)包括虛擬加工環(huán)境和虛擬加工過程兩大部分。如為虛擬數(shù)控系統(tǒng)簡單的總體構架。虛擬數(shù)控系統(tǒng)綜述虛擬數(shù)控技術的應用研究機床電器虛擬加工環(huán)境虛擬加工環(huán)境包括機床操作界面、機床、毛坯等構成。數(shù)控機床的虛擬操作界面可以通過計算機編程語言來實現(xiàn)，例如VB、VC等。機床、毛坯和刀具的三維建?？梢圆捎肙penGL技術實現(xiàn)，也可以采用現(xiàn)有的CAD /CAM等三維造型軟件進行建模。

　　圖像動態(tài)仿真技術從某種意義上講，數(shù)控加工過程的動態(tài)仿真就是利用動畫及計算可視化技術描述實際的加工過程。加工過程的動態(tài)圖形仿真技術已成為圖像數(shù)控編程系統(tǒng)中刀位驗證的重要手段。其基本思想是：采用特定的造型技術建立加工零件毛坯、夾具及刀具在加工過程中的幾何模型，然后將加工零件毛坯、夾具的幾何模型及刀具的幾何模型進行快速布爾運算，*后采用真實感圖形顯示技術，把加工過程中的零件模型、夾具模型及刀具模型動態(tài)顯示出來，以模擬零件的實際加工過程。其特點是仿真過程的真實感較強，基本上實現(xiàn)了試切加工的驗證效果。

　　數(shù)控仿真系統(tǒng)圖像的動畫顯示多用于數(shù)控幾何仿真系統(tǒng)中加工干涉及產(chǎn)品驗證方面。在一個數(shù)控仿真系統(tǒng)中，當加工環(huán)境、刀具及夾具等幾何模型建立之后，便可獲得動畫運動所需的數(shù)據(jù)結(jié)構。為制成完整的動畫幀，僅需對運動進行一定的控制，即對運動數(shù)據(jù)進行分析，生成運動軌跡，這項技術已廣泛地應用于刀位軌跡仿真中。實現(xiàn)動畫及可視化結(jié)果的另一關鍵技術是消隱著色處理，它多用于加工產(chǎn)品及仿真數(shù)據(jù)驗證上，通過相應的處理算法，我們便可以通過仿真系統(tǒng)看到計算結(jié)果和*終的產(chǎn)品形象。

　　當前各項技術有著網(wǎng)絡化、集成化的趨勢，基于網(wǎng)絡的虛擬數(shù)控系統(tǒng)將成為一個研究方向，這對于數(shù)控加工的遠程控制或是遠程教學和培訓具有重大的現(xiàn)實意義。另一方面，隨著計算機技術的發(fā)展，虛擬的真實感隨之提高，虛擬環(huán)境會更加接近真實的數(shù)控加工環(huán)境。力學仿真是未來虛擬數(shù)控技術的主要發(fā)展方向，這對優(yōu)化加工參數(shù)有著很重要的作用。