随着航空航天、汽车、核电、船舶等制造业领域的迅猛发展,对各种工业产品的功能、外形提出了更高的要求,因而大量具有复杂曲面的工业产品应运而生。该类零件的加工大都是采用先进的数控加工中心完成的,数控加工过程中最为核心的就是刀具运动轨迹的规划,它直接影响着数控加工的效率以及加工的质量。因此,本文从加工效率、质量这两方面考虑,在现有的等残留高度方法上进行优化改进,针对其主刀具轨迹的选择提出了新的研究算法,进行仿真研究,通过与对比方法的对比分析,验证了新方法的高效性,优越性。本文对现有曲面加工的刀具轨迹研究方法进行了总结分析,发现等残留高度法应用较为广泛,但其也存在主刀具轨迹选择方法简单不合理的问题,因此,针对等残留高度法中初始轨迹的选择进行了更进一步的研究,提出了曲率划分选择初始轨迹的方法。并对其进行了仿真验证,通过与原方法进行结果比对分析,验证了该方法在满足加工精度的要求下,有更高的加工效率。本文对刀具轨迹规划中出现的干涉问题进行了研究,分析了当前干涉存在的主要问题及解决方法,从干涉检测效率和避免方式两个方面考虑,提出了网格曲面模型创建K-D树模型和刀具离散化两方面的研究方法,大大提高了干涉的检测效率,对刀轴角度调整进行了分析研究。最后通过模拟仿真验证了该方法的高效性及有效性。本文选用了典型的曲面零件叶轮,运用本文所述的方法对其进行研究,基于VERICUT对其进行了数控仿真加工。根据仿真结果,发现可以满足设计要求,证明了该方法的正确性、可行性。最后在DMU50加工中心上进行了实际加工,同时也对对比方法进行了实际加工,通过对得到的实物进行比较,从加工效率和质量两方面考量,验证了该方法的优越性。