随着高新技术制造业领域不断进步快速发展,生产的工业产品也在不断升级,出现了很多具有复杂外形的工业产品,其中,具有曲面尤其是复杂曲面的零部件加工成为了机械加工领域的重难点。目前广泛采用依靠计算机辅助的数控加工技术,其技术核心是刀具轨迹的规划,最终成品加工件的完成质量有很大因素取决于此。冲击式水轮机转轮水斗便是一个具有典型复杂曲面的结构件,本文将以其为研究对象,探索更为优越的数控加工方法。冲击式水轮机转轮水斗的加工难点在于,水斗本身型面复杂,内表面曲面曲率变化不一,同时整体式水斗结构紧凑,工件开放性差,加工过程中还要考虑到刀具碰撞干涉过切等问题。针对上述难点,本文运用UG软件建立水斗的粗加工三维数字模型,分析其曲面特性,优化改进以往的刀具轨迹生成方法,研究出避免刀具干涉现象出现的干涉检测方法,最终运用UG仿真模块,通过动态切削仿真实验验证以上方法的可行性。以水斗的断面型线图为基础,依据样条曲面的基本原理,采用等距截面建模方法,使用UG软件完成水斗的三维数字模型的建立,并利用UG自带的二次开发程序OPEN GRIP将建模过程以编程形式保存下来。对水斗的曲面结构特点进行分析,对目前广泛应用的等残留高度法进行改进,提出等残留高度螺旋交叉刀具轨迹生成法,并对方法的可行性进行理论分析。针对水斗加工过程中易出现的刀具干涉问题,提出采用K-D树算法检测干涉点。先将刀具模型离散成若干数量的点,采用K-D树检索模型检测出干涉点,然后通过调整刀轴矢量旋转角度消除干涉点。运用UG软件,以建立完的水斗粗加工三维数字模型为基础,生成预定的走刀路线,完成了水斗的动态切削仿真过程,通过仿真结果验证了以上方法的可行性。