工件的加工质量主要包括加工精度与表面质量,加工质量的好坏直接影响产品的相关性能、成本以及可靠性等。有效提高工件的加工质量一直都是机械制造的核心课题之一。在制造业快速发展的今天,人们对加工质量的要求不断提高,因而对相关研究提出了更高的要求。本文在参考大量国内外文献的基础上,分析了对工件加工质量的影响因素及建模方法。以铣削作为研究对象,利用虚拟铣削原理,系统地研究了铣削加工质量的数字化建模及分析方法。本文的主要研究内容如下:对国内外切削加工质量建模与分析方法和虚拟制造技术的现状进行了系统的分析,总结了现阶段研究存在的不足:目前加工质量建模的研究主要集中在车削加工,针对铣削加工质量建模的研究较少;而铣削加工质量的建模与分析,仍主要集中在加工工件的表面粗糙度,针对加工工件的尺寸误差和形位误差的研究分析较少。针对这一现状,提出了本文的主要研究思路和方法;利用“多体系统理论”和“齐次坐标变换原理”,完成了虚拟铣削加工质量的建模工作。运用MATLAB仿真软件分别仿真了球头铣刀、圆柱铣刀和立铣刀加工工件的表面形貌,并以立铣刀为例,完成了虚拟立方体工件的加工,生成了立方体虚拟工件,为后续虚拟工件加工质量的分析提供了条件。运用仿真加工模型结合加工质量相应的评定方法和标准,建立了不同加工质量项目的评定模型,包括虚拟工件尺寸精度、平面度、平行度、垂直度以及粗糙度的评定模型,通过对实例虚拟工件的加工质量进行评定,检验了虚拟加工模型和加工质量评定模型的正确性。以示例的方式介绍了工件加工质量的分析方法。首先,从单因素误差和多因素误差两个方面对虚拟工件的加工质量进行分析,阐述了加工误差的作用规律分析方法。然后,从不同的铣削加工参数入手,研究了不同铣削加工参数对虚拟工件的表面粗糙度的影响规律。最后,基于MATLAB—GUI图形界面,开发了基于虚拟铣削加工质量建模与分析的可视化软件,能够对输入的不同铣削参数进行仿真加工,并对其加工质量进行评定和分析。总结了全文的研究工作,并对加工质量建模与分析的后续研究进行展望。