复杂曲面类零件应用广泛,但是由于复杂曲面零件具有形状复杂、变曲率、大扭曲、含薄壁结构等特点,其铣削加工较难,现有的多轴数控加工技术和传统的加工制造工艺已经难以满足复杂曲面零件的市场需求。随着制造业信息化的飞速发展,工业机器人越来越多地应用于生产加工过程中,利用机械臂进行复杂曲面零件的铣削加工尤其是精加工的优势已经得到广泛认可,将成为提高复杂曲面零件加工效率和加工质量的有效手段。并且,复杂曲面零件加工制造过程涉及跨领域、多学科、多专业的知识资源,加工过程较为复杂,通过有效利用加工过程知识资源,建立各加工环节的信息交互渠道,将知识资源进行有效封装,并以服务的形式为加工过程提供数据和信息支持,能够有效提高加工效率。然而,利用机械臂对复杂曲面零件进行铣削加工缺乏从加工工艺规划到加工过程仿真,再到为加工过程提供知识服务的闭环加工模式和服务系统。本文重点研究了复杂曲面零件的机械臂铣削加工工艺和知识服务实现方法,并提出了朝向点刀轴控制方法中参考点的圆锥体交汇计算方法和铣削过程的知识服务模式及解决方案。首先,分析了复杂曲面零件铣削加工难点、机械臂铣削加工特点和运动学特性,在此基础上完成了机械臂铣削加工仿真环境的构建,并结合复杂曲面加工特点进行铣削加工工艺方法的设计和切削参数的计算,给出了朝向点刀轴控制方法中参考点的圆锥体交汇计算方法;然后针对整体叶轮机械臂铣削加工刀轨计算过程中铣削加工工艺规划、加工过程参数的设置、刀轨计算、加工仿真等关键环节,建立了叶轮曲面刀轨计算流程和模板,并对整体叶轮机械臂铣削加工过程进行仿真和优化;最后构建了机械臂铣削加工仿真过程的模块化集成框架,对复杂曲面机械臂铣削加工工艺规划、加工参数设置、刀轨计算等加工流程与知识资源进行服务化封装,建立知识服务模式和知识服务流程模型,在此基础上建立了知识服务体系架构和服务组件,为机械臂铣削加工过程提供按需服务。论文研究成果为完善复杂曲面零件机械臂铣削加工工艺具有一定意义,扩展了知识服务在铣削加工制造中的应用,对制造工艺由数控加工模式向智能模式的转型升级提供了思路和方法。