随着航空航天、国防、运载工具、动力以及机械等行业的快速发展,涌现出一大批加工难度大,性能指标要求苛刻的复杂曲面形状类零部件。由于复杂曲面多为非可展直纹面,采用端铣加工存在效率低,表面粗糙度差等缺点。而侧铣加工可有效避免上述问题,由于侧铣加工刀具与加工表面是线接触,需对面向制造的侧铣加工刀位算法进行深入研究,以减小加工误差。本文针对非可展直纹面的侧铣加工,主要对以下几个方面进行了研究工作:首先,研究了非可展直纹面造型;以叶片曲面为研究对象,利用NURBS插值技术将叶片基线数据点插值成B样条形式;根据直纹面的几何特性,将两条基线对应参数点相连即叶片曲面;计算叶片曲面的等距面,得到叶片模型;提出叶片曲面模型评价体系方法,验证其光顺性,为后续工作奠定基础。其次,提出了基于最小二乘法的刀位优化方法;研究基于最小二乘法的圆柱刀和圆锥刀的侧铣直纹面的刀位规划算法,并通过数值算例进行验证仿真,结果表明该算法具有一定的优势。在以上刀位规划算法的基础上,提出了一种利用人工鱼群和粒子群结合的智能算法进行最优刀轴矢量计算的方法。从而得到局部最优的刀轴矢量。最后,基于本文研究的侧铣刀位轨迹算法,在VERICUT上进行虚拟仿真。利用UG软件得到刀位文件,并进行后处理。在VERICUT平台上构建虚拟仿真加工系统,对整体叶轮进行仿真加工。对比不同算法的刀位文件的过欠切数据,得到应用本文算法的加工精度要好于对比算法,验证了本文所提算法的正确性。