1. 研究目的与意义
数控技术是先进制造的关键技术之一，随着加工自动化和精度的提高，数控技术必将在未来的数字制造中起着非常重要的作用。数控技术的研究开发，数控产品的推广应用，需要大批高素质的数控专门人才，如何培养既有一定理论知识，又有丰富的操作技能的高素质应用型人才一直以来都是人们普遍关注的问题。
但是数控技术及其相关课程实践性很强。国外许多工业发达国家数控化率已达到50％～80％以上，高等教学和职业学校都有完善的数控教学和实验体系，并有专业公司生产提供各种教学培训设备，学校一般跟工厂直接接轨，可在工厂的生产现场，利用数控机床对学生进行培训。而在我国，作为技术人才培养摇篮的高等院校、中专技校，学生动手能力与实际经验较差。我国数控技术和数控机床在企业中的应用远不及发达国家，要对学生进行数控技术的培训，必须开设一些数控教学实验来达到教学的目的。但由于受到教学经费等诸多因素的限制， 部分院校实验、实习条件比较差，学校购买的数量有限的昂贵的机床，无论从数量上还是从成本、安全上考虑都不适合学校的普及教学和实验，而只能进行参观、观摩等，技能训练更无从谈起，致使学生的技术素质和动手能力相对较差。因此改进数控技术教学实验的条件已迫在眉睫。
针对于大多数的商品化的教学型数控系统， 要购买很多套其价格昂贵的系统令许多院校承受不起。因此，对于数控编程实验教学仿真系统的研究便具有了重要的应用价值。
2. 国内外研究现状分析
目前数控加工过程的仿真分为几何仿真和力学仿真两个方面。几何仿真不考虑切削参数、切削力和其他物理因素的影响，只仿真刀具、工件几何体的运动轨迹，来检验程序的正确与否。它可以防止由于数控程序错误而产生的零件与刀具、刀具与夹具、刀具和工作台的干涉和碰撞。目前常用的几何仿真方法有直接实体造型法、基于图像空间的方法和离散矢量求交法。加工过程的力学仿真属于物理仿真的范畴，它通过仿真过程的动力学特性来预测刀具破损、刀具震动，控制加工参数，从而达到优化加工过程的目的。
国外数控仿真技术的发展
(1) 美国国家标准及技术局（nist） 制造工程实验室，作为atm计划的
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
(1) 数控教学仿真系统硬件结构的建立，主要指系统控制信息的输入模块和通信模块的建立。
(2) 插补算法的研究，并开发直线、圆弧、曲面直接插补指令运用到仿真系统中。
4. 研究创新点
通过对国内外研究现状的分析,在别人的研究成果下，参与导师和研究生学长学姐的课题研究，掌握课题研究方法及经验，熟悉并掌握有关知识的运用。在不断的学习中取得更深入的认知和理解。
