机械制造自动化是制造业在长期发展中追求的目标之一，采用自动化技术，不仅可以大大降低劳动强度，还可以提高产品质量，让企业更加适应市场，提高竞争力。为了进一步提高机械加工的效率和改善产品的质量，本文将数控机床、机械手以及与其对应的末端执行器、视觉传感器等设备进行组合，并合理布局形成基于视觉定位的数控机床-机械手加工系统，并对该系统的关键技术进行了研究。其主要工作有以下几个方面：(1)自动上下料系统的选型与布局。该部分主要对传送设备、机械手、数控机床、物料以及视觉系统的选型与布局进行了研究，选择出了适合工业加工的相关设备，同时对专用末端执行器进行了分析选型。(2)图像采集及其处理。主要包括：图像的数字化；图像的增强与复原；图像的二值化；图像中心点的标定；研究分析图像分析算法，对处理过的图像目标进行定位，需要用到CCD相机及配套镜头,图像采集卡进行数据处理，同时用Matlab软件对图像进行处理，获取图像中工件像素坐标值，为工件具体空间位置确定提供依据，本文主要侧重获取图像中工件圆心的具体位置。(3)对系统各部分建立相应的坐标系。采用D-H坐标建立了该机器手的连杆坐标系，然后建立了该机械手的运动学模型，对上下料过程进行运动学分析，最后分析运动学的正问题和逆问题。(4)数控机床-上下料机械手加工系统的仿真研究。使用solidworks、adams软件进行建模仿真，对系统的设计结果和提出的理论、方法等进行直观验证，从而为后期的设计改进、理论修正、方法完善提供依据。上下料机械手加工系统的仿真研究，可以在系统样机制造成功之前有效地检查出设计的薄弱环节，从而可以避免不必要的损失，为企业节约大量的资金。