虚拟加工是虚拟制造技术体系的重要组成部分，它要求有一个具有一定沉浸感的三维可视化虚拟加工环境，并能对产品加工提供全方位的、集成的仿真分析，以对工艺参数的合理性、产品的加工质量等做出评价。 本文在详细分析了虚拟制造对虚拟加工的技术要求基础上，提出了可重构、可扩展的虚拟加工系统体系结构，并分析讨论了实现虚拟加工的关键技术，指出可重构的虚拟加工环境的建立是实现虚拟加工系统的基础和难点。 为解决可重构虚拟加工环境的建模问题，本文在全面分析可重构虚拟加工环境的建模需求和建模特点基础上，提出了可重构虚拟加工环境层次建模方法，将可重构虚拟加工环境的建模分解成为四个子专题：可重用的零部件几何模型的建立、可重用的零部件仿真模型的建立、虚拟加工设备的建模、支持重构的虚拟加工环境模型数据库的设计，并分别对之进行了详细的分析设计。 论文最后介绍了以上述研究为基础开发的可重构虚拟加工环境建模系统VMES(Virtual Machining Environment System)，并给出了该建模系统的运行实例。