一种喷丸强化工艺的可视化仿真监测系统及其方法，其中仿真监测系统包括3D数模构建模块；坐标系模块，用于确定和标定加工坐标系和工件坐标系；三维图形处理模块，用于在工件表面生成喷丸路径，将喷丸路径离散为若干个目标点，并输出每个目标点的三维坐标信息；喷丸程序编制模块，将得到的每个目标点运动轨迹的信息编制为数控机床所识别的编程语言；仿真模块，通过喷丸设备3D模型数据执行得到的编程语言，实现对工件的离线喷丸可视化仿真。本发明实现喷丸加工工艺的离线仿真，该方法可大大提高生产效率，且安全性更高，显著改善人为误差，提高设备使用寿命：结合喷嘴运动数字仿真模拟和干涉检测，可缩短新产品的开发周期，降低工人劳作强度。