虚拟加工是实际加工过程在计算机上的本质体现,建立在加工工艺系统模型的基础上。在虚拟环境中,机床模型建立完成后,需要确定工件模型在虚拟机床上的位置。本文针对加工仿真系统对工件模型的定位要求开展了虚拟环境中模型定位相关技术的研究,具有重要的理论意义和研究价值。本文首先分析了模型定位系统的功能要求,明确了模型定位系统所要实现的设计目标,提出了模型定位系统的体系结构,确定了模型定位系统的开发平台。其次,研究了虚拟环境下的模型定位技术。推导了射线与三角形面片的相交性判断算法,运用该算法在进行系统开发时可以实现对虚拟环境中面的拾取。通过对虚拟轨迹球相关技术的研究,实现了对视点系的动态调整,在虚拟环境中可以实现对模型的平移、旋转、缩放的操作。通过分析几何面之间的约束类型,研究了基于向量和坐标的几何约束求解算法,可确定几何体之间的位置和姿态关系。在以上理论研究的基础上,开发了一个模型定位系统,该系统通过商业CAD三维造型软件建立组件模型,通过编写相应的软件接口,实现对组件模型的导入。在系统中,可以实现对模型的平移、旋转、缩放等人机交互操作,可以通过拾取操作来选取基准面和目标体,根据指定的约束类型,建立模型之间的位置关系。最后,本系统以一个虚拟三轴铣床加工工件的定位装夹为例,实现了工件模型在系统中的定位,验证了算法的有效性。