随着航空工业、国防、运载工具、动力和模具等行业的快速发展,对具有优良性能的高端装备需求越来越急切,涌现出一大批性能指标要求苛刻的呈现复杂曲面形状的关键零部件。目前基于CAD/CAM的五轴数控技术是实现自由曲面加工的主要手段。由于五轴加工技术相较于三轴加工的复杂性,刀具路径规划技术仍是数控加工中的一个非常关键的问题。能否生成优良的刀具轨迹对加工的可行性,加工效率和表面质量有重要影响。针对具体的曲面,有不同的刀具路径规划算法,其中主要的区别在于走刀步长和加工行距的计算方法不同。论文的刀具路径规划算法,从加工精度、计算可靠性和实际应用的角度,详细研究了不同计算方法的区别,进而确定了走刀步长和加工行距的计算方式,同时基于局部干涉条件,给出了每个切触点处刀轴矢量确定的方法,使刀具轨迹、刀轴矢量和曲面微分几何结构统一起来。最后根据等残留高度算法的流程,首先选取一条边界线做为初始路径,根据走刀步长将初始路径进行离散,利用行距公式计算相应的刀触点,利用三次样条曲线进行相邻轨迹的拟合,从而覆盖整个加工曲面。基于NX和Visual Studio开发环境,使用NX Menuscript语言和NX Open API进行二次开发。通过利用人机交互读取加工曲面和初始路径的信息,将曲面凹处最小曲率半径返回,依据返回的最小半径,选择刀具半径、步长离散精度、残留高度,生成了刀具轨迹线,实现了论文的刀具轨迹规划算法。对论文提出的刀具轨迹算法与传统的等残留高度刀具轨迹方法、等截面刀具轨迹规划方法,从刀具轨迹总长度、理论加工时间和仿真加工后的表面质量进行了分析比较,验证了论文刀具规划算法的正确性与高效性,同时,探讨了论文生成的刀具轨迹在加工效率上没有很显著提高的原因和仿真加工后影响曲面残余高度无法达到理论值且出现浮动的因素。