针对近年来我国数控机床数量大幅增加，但数控机床的功能和利用率得不到充分发挥的现状，研究面向制造业数控编程人员的数控加工仿真系统关键技术，旨在开发出包含数控机床、刀具、夹具、毛坯等几何实体在内的、具有刀具轨迹和机床运动双重仿真功能的面向用户的数控加工仿真系统。论文在充分了解国内外数控加工仿真系统现状的基础上，以三轴立式数控铣床为例，研究了数控加工仿真系统的总体结构，利用SolidWorks建立了机床三维模型，并经3Dmax渲染后，用VC++6.0编程在OpenGL中建立了机床的机械本体模型，为仿真系统实现包含机床、夹具、刀具和毛坯的机床运动仿真奠定基础。按照数控机床解读数控代码的过程，研究了数控加工仿真系统程序编译器的工作原理，设计了编译器；将离散建模技术引入到三轴立式数控铣削加工仿真中，提出了包括基于三角面片的离散建模方法进行加工环境形体构建的几何建模方法和基于刀具与毛坯求交算法，建立了适合数控铣削加工仿真并能提高存储及访问效率的毛坯模型和刀具模型数据结构。