复杂曲面零件广泛应用于模具,发动机叶片,水轮机叶片等领域,由于这类零件空间扭曲或者曲率变化不均匀,加工难度很大,传统的三轴曲面加工技术已经难于满足加工要求。由于五轴数控机床比三轴机床多两个旋转轴,具有更高的灵活性,能够满足加工要求,因此对适用于五轴机床的复杂曲面加工技术进行研究具有重要的意义。本文以复杂曲面零件为研究对象,对零件曲面建模、加工路径计算、后置处理、加工仿真等相关技术进行了研究,其主要内容包括:(1)已知复杂曲面零件表面的点云数据,根据B样条曲面理论将这些点云数据插值成复杂曲面,再利用微分几何知识获得零件曲面的切矢、法矢、曲率等相关参数。(2)为了获得高效的复杂曲面加工路径,在计算单条加工路径时,利用等弓高误差法获得曲面的最优走刀步长;计算相邻的一条加工路径,利用等残留高度法,获得满足加工误差的最大走刀行距。重复计算加工路径步长和走刀行距即可获得整个曲面的刀触点加工路径,最后将刀触点路径转化为刀位点路径。(3)针对本文中使用的双转台数控机床,推导出符合其结构形式的后置处理坐标转换算法,并对五轴机床的进给速度进行计算。利用Visual C++编写双转台五轴数控机床专用后置处理程序,将刀位文件转换成适用于机床加工的数控代码。(4)在VERICUT软件中建立五轴数控机床仿真环境。利用UG和本文中方法加工相同零件,比较两种方法加工路径长度。将加工路径刀位文件后处理后导入到VERICUT中进行虚拟仿真加工,并对加工得到零件误差进行评价。最后对恒机床进给速度和恒刀心速度进行对比,比较两种速度的差异,为五轴加工工艺参数选择提供参考。