计算机仿真技术是近30年发展起来的一门综合新兴学科。数控加工过程仿真是计算机仿真技术在数控加工领域的一个重要应用。以曲面为数控仿真加工对象,研究其在虚拟环境下的切削过程,有助于观察数控机床结构和运动特点,对曲面数控加工相关理论的理解也有实际意义。基于上述目标,本文开发了一款面向培训、试验的曲面数控铣削仿真系统,实现了加工过程动态仿真。在对一般仿真系统开发工具和方法的研究基础上,利用Visual C++和OpenGL建构了交互式三维仿真环境;基于开发功能要求,实现了统一界面上多窗口的三维图形显示与同步控制。以通用数控铣床为仿真原型,本文对其基本组成结构和运动特点进行了详细的分析。选用OpenGL和Pro/E为主要造形工具,建立了较为完整的机床虚拟模型。该模型具备了通用机床的基本组成部件,满足模块化单元的数据驱动要求。研究了曲面的常用造形技术和加工刀具轨迹规划方法,系统完成了几种曲面造形设计,并提供了可选的轨迹生成方案,实现曲面在不同路径下的仿真加工。针对数控机床加工特点,建构了基于Z-map结构的毛坯模型,由此提出了一种布尔运算方法,并对其基本原理和程序实现过程进行了较为细致的介绍。利用该方法,仿真系统可以达到逼真的材料去除效果。利用OpenGL动画技术,实现了仿真过程的动态效果;分析并妥善处理了仿真过程控制间的基本逻辑关系,实现对仿真进度的有效控制;设置了合理的图形显示参量,实现了较为真实的图形显示。同时,系统提供了良好的提示功能,操作简单,有较好的实时性和交互性。