虛擬數控技術的發展歷程隨著CAD /CAM技術的發展和數控機床性能、零件復雜程度的不斷提高，NC程序變得越來越復雜，數控加工編程的難度日益加大，數控程序的故障率也越來越高。數控機床加工零件是由數控指令程序控制完成的。在數控加工過程中，無論采用什么系統進行數控程序的編制，都有可能發生錯誤。因此在零件加工前需要對指令程序進行多次檢查和調整來驗證程序的正確性，為檢查數控程序的正確性，防止加工過程的干涉和碰撞的發生，傳統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，延長了產品的生產周期。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，不適應目前數控機床生產加工的高效率趨勢。為此，人們一直在研究能代替傳統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仿真學的發展，人們在計算機虛擬環境中建立數控機床的映射，實現數控機床的虛擬設計和加工，即虛擬數控技術。利用計算機對數控機床的仿真可以實現在虛擬環境下機械零件的數控加工中，形象、直觀地模擬數控機床加工的全過程，檢驗數控加工方法和程序的正確性，分析零件加工工藝的合理性，防止碰撞和干涉現象的發生。

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

　　圖像動態仿真技術從某種意義上講，數控加工過程的動態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。加工過程的動態圖形仿真技術已成為圖像數控編程系統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，基本上實現了試切加工的驗證效果。

　　數控仿真系統圖像的動畫顯示多用于數控幾何仿真系統中加工干涉及產品驗證方面。在一個數控仿真系統中，當加工環境、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據結構。為制成完整的動畫幀，僅需對運動進行一定的控制，即對運動數據進行分析，生成運動軌跡，這項技術已廣泛地應用于刀位軌跡仿真中。實現動畫及可視化結果的另一關鍵技術是消隱著色處理，它多用于加工產品及仿真數據驗證上，通過相應的處理算法，我們便可以通過仿真系統看到計算結果和*終的產品形象。

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