为达到五轴数控石材桥式切割机粗加工并优化多边形轮廓平面区域的目标,本文根据多边形轮廓的凹凸性,对石材桥式切割机粗加工优化多边形平面区域的问题展开研究。首先,研究了多边形信息处理方法、多边形平面几何问题和圆盘锯锯切加工方法。其一,采用搜索DXF文件组代码和值的方式解析出多边形信息,并采用等角度插值法处理包含凸度的多段线。进而,采用矢量图法表示多边形区域、矢量积法判断多边形凹凸性和向量叉乘法计算多边形面积,另外,采用角度和法解决多边形的内外定位问题。进一步的,研究圆盘锯的锯切几何特性,采用锯切弧区投影等效圆盘锯锯切弧区,选择方向平行走刀方式加工多边形平面区域,并设计加工路径生成算法。其次,研究了凸多边形加工优化涉及的干涉避免、走刀方向优化和空行程优化问题。其一,基于锯切弧区投影与多边形的几何位置关系,采用轮廓偏置的方法,计算无干涉内轮廓。进而,采用数学几何分析的办法,实现进退刀次数最少的走刀方向计算。进一步的,采用最邻近搜索算法优化空加工行程。此外,通过实例分析凸多边形加工优化方法的正确性,同时,比较圆盘锯与砂轮的加工效率,进一步验证了圆盘锯在粗加工过程中的优越性。继而,结合凸多边形加工优化方法提出凹多边形的加工策略,并根据凹多边形的特性,采用剖分算法将凹多边形凸分解成子多边形。进一步的,基于子多边形边的剖分辅助边,提出干涉约束条件下的加工面积优化方法。此外,通过实例分析凹多边形加工优化方法的正确性。最后,在VERICUT软件上搭建机床模型,以该模型对多边形平面的加工过程进行仿真。提出安装有圆盘锯的五轴桥切机的后置处理方法,并进一步采用Visual Studio 2013开发平台和C#开发语言,结合DotNetBar和OpenGL第三方控件研发了“设计、仿真和加工”一体化的控制系统。此外,给出了加工优化过程的执行步骤并生成凸多边形和凹多边形优化后的数控程序,最终在仿真模型上验证本文方法的可行性。