航空航天制造行业的高速发展对零件制造的数字化、智能化、精密化提出更高要求,这给难加工复杂零件数控加工技术的研究带来更大挑战和机遇。诸如大型舱体类构件,作为大飞机、火箭等航空航天飞行器型号的重要部件,其从毛坯到舱体产品,数控加工技术贯穿整个加工制造过程。对于难加工复杂零件的特征识别,提出了一种基于特征矩阵的大型复杂构件毛坯模型相交特征分层识别算法,实现基于毛坯模型几何拓扑数据信息的多层次复杂相交特征识别。使用阈值分割法识别和剔除大型复杂构件毛坯模型伪特征及其数据,进行毛坯模型优化。构建毛坯模型的属性邻接图,采用分层识别方法对构件的优化毛坯模型相交特征进行分层处理,分层处理后得到单一特征并计算其特征矩阵。将多类型单一特征均转换为特征矩阵形式并建立开放式特征匹配库,以便进行模型相交特征准确识别。对于加工过程中五轴切削力建模,提出了一种考虑了刀具变形反馈的五轴铣削切削力预测模型。考虑刀具姿态、刀具变形等影响因素,确定圆弧铣刀切削刃微元瞬时未变形切屑厚度和切削状态。在计算刀具变形中,采用了迭代计算方法来估算柔性变形量,并构建刀具变形和切削力的相互反馈框架,以达到更精确的预测切削力,并利用该模型研究了刀具变形反馈和切削力的内在关联。对于五轴加工工件表面粗糙度建模,提出通过设计正交试验得到实验数据进行仿真计算,对多轴数控加工后的工件表面粗糙度进行了精确测量,并将刀具切削姿态作为表面粗糙度的影响因素之一,采用多元线性回归分析的方法建立表面粗糙度预测模型。对于典型的难加工材料,在切削时会产生较大的切削阻力,导致较大的刀具偏差和振动,影响工件的表面质量,由此设计前倾角和侧倾角的控制变量实验,验证不同刀具姿态位置偏差将影响表面质量。