随着虚拟现实技术和人工智能技术的发展,虚拟装配引起了人们广泛的关注。通过建立产品的数字化模型和虚拟现实环境,可以对产品的装配过程进行模拟和分析,评估产品的装配性能,及早发现零件间潜在的干涉和缺陷,并将这些信息反馈给设计人员。同时运用虚拟装配可以对装配工人进行示教,使其更快地掌握装配工艺,从而提高装配的效率和降低装配成本。通过虚拟装配,可以缩短产品的设计周期和费用,提高产品的市场竞争力。本文对虚拟装配系统的关键技术和系统实现方法进行了深入的研究,主要完成的工作包括:对虚拟装配管理系统进行功能分析的基础上,提出了系统的层次结构,并设计了相应的数据库,提出了采用数据库访问层操作数据库提高程序运行效率。论文研究了虚拟装配的关键技术,包括:对虚拟装配模型研究的基础上,进一步完善了公差产品层次模型,实现了虚拟环境下装配信息与几何信息的集成,并实现了从Pro/E到虚拟装配管理系统的数据转换;设计了虚拟装配系统场景图的基本结构,并详细阐述了其具体实现过程;建立了虚拟装配的模型库;对装配仿真进行了研究,提出了装配仿真的设计思想和实现流程;对碰撞检测进行了研究,改进了碰撞检测算法提高检测效率;重点讨论了虚拟装配精确定位过程,提出了采用构造装配坐标系的方法实现两零件的精确定位过程。在上述研究的基础上,利用VC和WTK开发了虚拟装配管理系统VAMS,并通过举例验证了系统的基本功能。