随着国民经济的发展及市场需求的不断扩大和生产技术的快速发展,加工零件越来越复杂,零件的数控加工精度要求越来越高,特别是对具有曲率变化大的自由曲面表面。其主要问题是：如果加工中用一种刀具及刀轨方法加工曲面,那么刀具半径的选用只能根据最小曲面半径来确定,加工策略只能根据曲面最复杂区域来选用,导致了加工轨迹的加长及重复切削,故而加工效率低下。而且刀具轨迹的选择也直接影响其加工精度,所以能有效解决复杂、精密零件加工问题的刀具轨迹策略就成为数控加工的核心内容。本文针对复杂曲面的加工轨迹的生成提出了一种新的算法,即“基于主曲率匹配曲面分片的五轴加工轨迹规划研究”方法。首先,该方法基于离散型值点处主曲率、高斯曲率及平均曲率结合Z-map点范围控制方法把自由曲面分成若干曲面信息与工艺特征相同或相似的曲面片族。然后,对分片后的曲面分别采用不同的加工方法与策略,如用参数线法生成的刀具轨迹加工曲率变化平缓的曲面,用等残留高度法生成的刀具轨迹加工曲率变化很大的曲面,这就充分利用各种现有刀轨方法的优点,提高了曲面加工效率。基于本文算法针对曲面较平坦曲率小于某一阀值的曲面片域,采用等参数法,采用大半径平底刀具,用端铣,来生该曲面片域的刀路轨迹。针对曲面较陡峭的曲面曲率大于某一阀值的曲面片域,采用等残留高度轨迹方法,采用小半径刀具的环形刀用端铣加工来生成刀路轨迹。系统针对以上各种情况,基于VC++对算法进行了编程与开发,并通过MATLAB平台计算显示本文方法刀具轨迹,结合对比基于CimatronE生成的轨迹,结果的对比表明曲面加工效率与质量均得到提高。