虚拟现实技术(Virtual Reality, VR)是一门新兴的交叉学科,使用者可以借助由计算机技术、传感器技术和机电控制技术等创造的交互工具融入计算机产生的三维交互环境,身临其境地完成特定任务。通过计算机技术可以将设计和制造集成起来,即时将产品设计结果的原型呈现在使用者面前。本论文设计并实现了面向虚拟雕刻设计的五轴加工设备,包括设备的机械结构设计制作及安装调试,数控系统的硬件电路设计和底层控制程序,数控系统和虚拟雕刻程序的接口控制程序。在机械结构上,将一台两轴半联动的平面雕刻机改装为五轴联动,新增的两个回转坐标轴都采用精密电控旋转台实现;在数控系统和接口方面,设计的数控系统接收来自虚拟雕刻设计软件生成的刀具运动轨迹文件,并根据虚拟雕刻设计结果控制设备即时加工产品原型。本论文针对特定的电磁跟踪式输入方式,完成了从虚拟雕刻设计到实际加工的映射。试验证明电磁跟踪式输入方式可以显著提高虚拟雕刻设计的真实感和设计效果,生成的数控代码也具有良好的可用性。本论文所提出的虚拟雕刻-数控加工的产品开发模式不同于传统上运用CAD软件设计产品并自动生成或编写数控加工代码的模式,是虚拟现实技术和CAD技术一个新颖的运用;试验证明了该设计方式的可行性。面向虚拟雕刻设计的加工设备研制中的一些技术方法对该系统未来的深入研究和产业化运用奠定了良好的基础。