数控加工仿真是检验数控加工代码正确与否的重要手段。此外,数控加工仿真还能模拟完整的加工过程,数控操作员能够预先观察加工时可能出现的状况,从而对加工程序、工艺等做出改进。国内外对数控加工仿真技术做了不少研究,提出许多针对数控加工特点的模型表示方法、加工仿真算法,与此同时开发了很多数控加工仿真系统。但是当前存在的一些商品化数控加工仿真系统通常都作为一个独立的程序或者提供二次开发接口,较难集成到已有的数控系统中。在此背景下,本文分析研究了数控加工仿真所涉及到的关键技术,采用了基于专用数控加工仿真系统库—Machine Works的开发方案,完成了以下工作:首先,构建了虚拟数控加工环境的几何模型,并采用外部导入与内部生成相结合的方法对运行时间与运行空间、建模难度与灵活性之间进行了优化设计与实现;其次,利用树状数据结构描述了虚拟加工环境的运动模型,与几何模型共同组成了虚拟模型,并设计实现了虚拟模型外部接口以供外部模块调用。然后,以模块化的方式构建控制系统,并由控制系统调用外部接口驱动虚拟模型实现加工仿真。最后,在上述工作基础上开发了一个数控加工仿真原型系统。运行结果显示灵活性较好,具有较好的真实感。在保证一定灵活性的同时,降低了开发工作量,并且能较好的集成到数控系统中。