虚拟数控仿真加工是一种通过计算机图形显示技术来进行数控加工模拟的方法,作为虚拟制造的底层关键技术,虚拟数控仿真在NC代码校验,实际加工前的试切,刀具碰撞干涉检测,数控加工教学等领域都有着实际意义。同时,现阶段的虚拟仿真加工研究基本都集中在数控车削与数控铣削上,这两种加工方式的虚拟仿真技术已经较为成熟,大量的学者提出了许多建模方法与仿真算法。但是关于非圆齿轮数控插齿加工的虚拟仿真研究还很少,随着非圆齿轮加工工艺的迅速发展,其在工业生产中的应用得到了极大的提高。因此现阶段,进行非圆齿轮数控插齿虚拟仿真的研究有着较高的实践意义。本文以非圆齿轮为对象,在对数控加工仿真技术进行了深入研究的基础上,开发了非圆齿轮数控插齿加工仿真系统。重点研究了插齿仿真的实现算法与系统的实现过程,主要研究内容包括:(1)运用模块化设计思想,完成了系统总体框架设计,将各子系统功能集成到仿真平台中,通过不同子系统的功能需求指导后续的功能实现。(2)分析了常见的仿真加工建模方法,结合非圆齿轮加工的特殊性,运用简化的单元分解法,实现了毛坯模型的离散化建模,并通过三维建模软件搭建虚拟仿真加工的环境模型。(3)进行了非圆齿轮节曲线方程设计,分析其加工方法,确定加工参数,为插齿算法的实现奠定基础。分析NC代码标准结构格式,实现了系统对NC代码的读取与翻译,并采用具体坐标值的增量,通过逐点插补仿真的方法,驱动各部件进行加工运动。(4)针对OSG的场景图结构,运用深度遍历的方法,实现对场景各层节点的检索。研究如何结合OSG库,通过回调实现加工运动动画,自定义操作器进行场景交互漫游,通过碰撞检测实现插齿切削仿真与刀具干涉检测。最后,利用VS2008与OSG开发了非圆齿轮虚拟插齿仿真加工系统,论文的研究成果在系统中得到了成功的运用,达到了预期的目标,通过模块化设计使系统具有良好的扩展性,方便系统的进一步发展与完善。