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由于各种原因导致人的关节产生病变，影响正常的生产生活。对坏死关节病变治疗的有效手段是关节置换。目前，我国人工关节主要是一系列的标准件，这些标准件难以与成千上万病患的个体相匹配。因此，个体化的股骨柄的设计与制造得到关注。但是，由于股骨形状的复杂与多样，在假体模型建立与加工制造上，有许多问题待以解决。为了设计制造出更加符合个体病患的股骨柄，提出了“髋关节股骨柄的建模与加工仿真”这一问题。在模型的建立与仿真加工上进行研究，确定可行性。主要研究工作有： 第一，为减少后续工作的分析与处理量，需要针对所采集到 CT图像进行筛选及感兴趣区域的提取，略去在建模时无用的数据。完成筛选后将进行图像预处理，先采用中值滤波过滤掉图像上的干扰点；之后用拉普拉斯（Laplace）算子对图像进行锐化处理，提高图像轮廓的清晰度；最后是对所采集到的图像进行轮廓提取，采用边缘追踪法与灰度阈值法相结合的方式，将患者的生理结构数据转换为建模所需的轮廓数据。 第二，将计算机软件与人工智能相结合,重建股骨部位的轮廓形状。把CT图与X光片图结合，以Auto CAD软件和SolidWorks软件作为技术支撑。具体来说，就是在Auto CAD中以采集到的X光片图像为路径导向，依次从CT图上截取股骨截面轮廓的二维数据，将所截取的二位数据导入SolidWorks软件，用三维建模技术生成股骨内腔的轮廓形状，并建立针对于该病患的股骨柄三维模型。 第三，由于股骨柄为不连续的复杂曲面，在对仿真加工的刀具路径轨迹的规划上，基于球头铣刀铣削，对加工的行距和步长进行规划。由于球头铣刀具有编程简单，而且对不同对象的适应能力强等优点，在曲面铣削中得到应用。对行距进行计算时，本文采用等残留高度法，由于该方法的加工效率高，故可缩短切削时间。计算步长时，以满足设计精度为前提，尽量增大步长，来提高加工的效率。同时生成股骨柄加工的数控程序。 第四，股骨柄的仿真加工。采用VERICUT仿真软件，该软件功能完善，且通用性强，非常适合于对通用的数控系统进行建模和仿真加工。仿真过程是：建立机床模型、设定机床控制系统、建立刀具库、设定夹具、添加毛坯等。并将数控 NC程序调入，进行股骨柄的切削仿真加工。完成仿真后，利用VERICUT的分析与处理模块对所加工的零件进行分析，比较是否满足设计加工要求，生成比较报告。如发现问题及时修正。为实际加工奠定良好基础。