为解决高端装备和高性能产品的制造要求,数字化设计和数据驱动是实现产品制造精度的关键环节,如何实现控制复杂产品的生产质量是当前研究的重要问题之一。细分曲面数控加工技术已经成为数控加工领域的一个重要研究方向,由于细分曲面通常表示复杂的曲面模型,所以在加工过程中很容易发生局部加工干涉。而且,庞大的数据量使得细分曲面局部加工干涉问题难以采用常规的方法高效解决。本文基于Catmull-Clark细分曲面方法,针对细分曲面数控加工中局部加工干涉预测的相关问题进行了探讨。主要有以下几方面:(1)首先介绍了局部加工干涉的基本概念,并阐述了细分曲面方法构建加工模型的相关基本理论。利用元胞数据结构,实现了 Catmull-Clark细分曲面的分片表示。基于细分曲面模型多分辨率表示的方法,实现了不同加工精度细分曲面模型的构建,并详细阐述了细分曲面模型相关几何属性的计算,为课题的后续研究提供了重要的理论支持。(2)基于空间约束法实现加工模型的局部加工干涉检测。通过分析刀位点、刀触点及其法矢量信息的空间约束关系,建立了一种适用于细分曲面模型局部加工干涉检测的方法。相比于采用曲率匹配的干涉检测方法,利用空间约束法进行局部加工干涉检测效率更高。曲率匹配检测方法具有局限性,但是空间约束检测方法不仅适用于球头铣刀,对于端铣刀和环形铣刀也适用。(3)基于面片形态分析和多分辨率采样技术快速实现加工模型的局部干涉预测。基于面片形态分析,快速地搜索出加工模型内易发生局部加工干涉区域。以易发生局部干涉的面片为干涉检测单元,利用多分辨率采样技术,结合空间约束法,快速搜索出每个凹曲面面片中最易发生局部加工干涉区域。以最易发生局部加工干涉区域的区域为研究对象,结合刀触点、刀位点与其法矢量信息等约束条件,建立了一种最优小刀具尺寸的计算方法,实现细分曲面模型数控加工的局部加工干涉预测,该方法为制造工程师解决数控加工过程中刀具尺寸的选择提供了重要的参考。