飞机结构件是飞机机体骨架和气动外形的重要组成部分,被广泛应用于现代航空工业,其中很多都属于2.5维形状零件,主要由数控加工中心生产制造。随着技术的积累和新技术的不断应用,设备加工的柔性持续增强,为了充分发挥设备的加工能力、提高生产效率,必须提高目前数控编程的效率和质量,减少其在整个工艺流程中所占用的时间。同时,由于飞机结构件本身的加工复杂性和目前使用的通用CAD/CAM存在的缺点,在加工过程会产生许多残留区域,虽然可以再次调用CAM系统对其进行补加工,但是往往生成的刀路无法完整覆盖整个区域,或者冗余刀路过长,或者需要人工参与。手工编程不仅容易出错,耗时较长,而且生成的刀路没有经过优化,仍然无法解决CAM系统的系统固有的缺陷,无法从根本上提高生产效率。为了解决上面的问题,并结合沈阳飞机工业有限公司在生产飞机结构件过程中的实际需求,本文基于CATIA研究并开发了自动生成2.5轴补加工刀路的软件系统,主要研究内容包括:(1)针对飞机结构件数控加工过程中产生的直壁残留区域,根据其特征的不同,选择不同方法对其刀路进行优化。一方面对系统固有的加工策略下生成的刀路进行优化改进,去掉部分冗余的刀路;另一方面开发新的适应特殊工况的加工策略,从根本上解决刀路过长,需要人工介入的问题,提高编程的自动化水平。(2)针对CATIA提供的平面曲线的偏置算法存在的不稳定性问题,研究了基于点序列的平面曲线偏置算法,解决了偏置中出现的局部自相交和全局自相交的问题,实现了曲线的稳定快速偏置。(3)提出了针对特殊情况的分块加工策略,并利用Delaunay三角剖分方法解决了加工区域分解的难题,实现了程序自动分块以及整体刀路的优化连接。(4)基于CATIA CAA二次开发接口和Visual Studio 2005编程软件,使用C++开发了“2.5轴补加工刀轨生成”系统,实现了补加工刀路的自动化生成,并对比该方法生成的刀路较于系统原有刀路的优点,结果表明该系统的刀路能够显著提高加工效率。