虚拟现实是近些年来兴起的一项全新的实用技术,实现的方式是通过计算机对虚拟环境进行模拟,使人沉浸于环境中并可以与环境中的物体进行交互。虚拟现实技术的出现正在慢慢的改变人们的日常生活,已发展成为当今最重要的方向之一。目前,有关于虚拟现实的研究方法和所涉及的相关理论已变得成熟,已经在多个领域得到了应用。虚拟装配是虚拟现实与传统装配结合的产物,在制造业中,装配具有非常重要的地位。最近几年虚拟现实发展速度极快,虚拟装配作为虚拟现实的重要组成部分,成为许多企业和机构的重点研究对象。虚拟现实技术与传统装配技术相比具有不受空间限制、操作简单便捷、仿真效果好、所需成本低的特点。本文根据虚拟装配中的实际需求,研究了装配过程中的关键技术,完成了机床主轴箱虚拟装配系统的设计与实现,并对机床进行分模块装配,设计并实现机床在虚拟环境下的铣削运动仿真,主要研究内容如下:（1）分析对比虚拟现实常用的几种工作引擎以及硬件设备,根据实际情况选择Unity3d软件和HTC VIVE硬件作为本文研究虚拟装配的工具,并对两者涉及的技术理论进行详细的介绍,充分理解了工作原理。（2）研究了虚拟装配中的装配工艺顺序。并提出一种新的稳定性概念,使子组件检测能够以最小的计算量进行并行装配顺序规划。提出了静态稳定性、动态稳定性和强化稳定性的概念,并以主轴箱为例验证复杂结构在装配阶段的稳定性。（3）本文先以机床的主轴箱为例,对主轴箱零件进行了建模,对装配工艺以及技术要求做了相关分析,装配系统使用C#进行语言编程,系统使用新UI系统进行并设计了系统的用户界面,设计了零件的高亮显示功能、文本显示功能以及手柄震动功能,大大增加了用户的操作体验。进行虚拟环境的构建,并对场景做了相关设置。使用手柄实现了零件的抓取和移动。完成了主轴箱虚拟装配系统的设计,最后通过软硬件结合的人机交互方式,实现了对机床主轴箱的装配仿真和拆卸仿真。（4）对机床整体的虚拟装配进行了研究,对机床的各个部分进行建模,并进行了渲染和格式转换工作,对机床虚拟装配路径进行了规划,最后完成整个机床的虚拟装配工作,设计并实现了机床在进行铣削运动时的虚拟仿真。