零件轮廓复杂度越来越高,在满足精度要求的同时,加工效率也有待提高,为此对于解决由复杂自由曲面表示的零件外形数控加工技术具有研究价值。刀具轨迹生成算法一直是现代数控加工研究比较广泛的方面。在自由曲面的数控加工中,刀具轨迹的质量对加工后的表面质量和加工效率造成直接的影响。目前现有刀具轨迹生成算法是在满足加工要求的情况下相对于加工零件表面采用单一种轨迹生成算法。但因为自由曲面的形状特征复杂多变,而每种刀具轨迹生成算法是基于自由曲面形状特征的基础上存在优劣势,针对现在大部分主要研究的对于某种单一加工方法加工曲面得到的刀具轨迹的优化计算,本文提出了一种组合式的新的加工方法,主要思想是：首先基于曲率匹配对自由曲面的形状特征进行分片归类,通过基于自由曲面离散点处主曲率、高斯曲率以及平均曲率把自由曲面分成若干曲面信息与工艺特征相同或者相似的曲面族类,然后根据分片的曲面特征采用针对性的优化加工方法,本文在特征分片后的曲率变化不大的区域用等参数线法加工,在曲率变化大的区域用等残留高度法加工,这样就充分利用了各种现有刀具轨迹生成算法的对加工曲面不同形状特征时的优势,从而整体上提高加工效率和加工质量。针对以上思想和文中加工对象实例,采用球头刀通过VC++编程开发和MATLAB软件平台编程显示了本文算法的刀轨,并和现有软件生成的轨迹进行了加工效率上的对比。