针对旋转模切刀具、特殊形状刀具等复杂轨迹空间曲线及高精度尺寸和几何精度要求,构建了曲面基体曲线轨迹激光熔覆工艺参数输入与工艺结果输出关系模型,揭示了工艺参数与工艺结果之间的内在规律,指导曲面类零件修复与再制造的工艺实施。实现“曲面零件曲线轨迹”熔覆层的成形控制与预测,对完善“曲面零件曲线轨迹”熔覆层研究具有积极意义。为了研究曲面模切刀刃激光熔覆成形控制方法,结合试验和理论,首先,通过响应面法中的中心复合设计(CCD)试验方法,研究了激光功率、扫描速度、气流量及圆柱基体半径对“曲面基体曲线轨迹”单道熔覆层的宽度、高度及稀释率的耦合作用规律,解释了曲面基体曲线轨迹激光熔覆“光-粉”能量耦合作用的复杂过程,有效揭示了工艺参数与熔覆层几何特征之间的内在函数关系,获得最优工艺参数区间,能够实现“曲面基体曲线轨迹”单层单道轨迹的控制与预测。其次,揭示圆柱基体半径对单道熔覆层成形形貌作用机理,建立圆柱基体半径单因素与单道熔覆层熔覆效率、气孔率及组织性能之间的关系,根据熔覆层成形形貌及内部组织质量获得合适圆柱基体半径35-40mm,为大面积刀刃成形及大尺寸曲面零件修复与再制造奠定研究基础。最后,在半径40mm圆柱基体上制备“曲面零件曲线轨迹”单层多道熔覆层,以激光功率、扫描速度、气流量及搭接率为输入变量,表面平整度、未熔空隙及气孔面积为输出指标,构建输入变量与输出指标之间的函数关系,实现“曲面零件曲线轨迹”单层多道轨迹的控制与预测。研究成果不仅为复杂曲线轨迹熔覆成形技术提供理论依据,还可以应用于曲线类回转类刀具、特殊形状刀具、复杂形状的行业专用刀具等复杂空间曲线轨迹的涂层制造、熔覆与切削的混合制造,研究方法为复杂形状曲线轨迹激光熔覆制造技术提供理论支撑。