在复杂螺旋面包络铣削加工中,刀位轨迹的计算方法和编程的精度是影响其加工精度的重要因素。为了提高复杂螺旋面的加工精度,对其刀位轨迹算法进行了研究,在最小有向距离原理的基础上,提出了一种新的刀位轨迹计算方法；为保证数控代码的编程精度,严格按照误差控制值对各数控插补节点进行阿基米德螺旋插补仿真计算,最终建立了数控加工代码。刀位轨迹的仿真是本文研究的核心,其数值算法是本文研究的创新。文中建立了刀具与工件曲面的三维数值几何模型,并通过坐标变换矩阵来建立与实际加工情况一致的运动模型,采用空间离散化思想,将刀具与工件两空间曲面的最小有向距离的求解问题简化为一个二维求解问题,保证了求解效率和精度,最终建立了刀位轨迹仿真算法。根据阿基米德螺旋插补曲线原理,对数控插补节点进行了插补仿真计算,获得了编制数控代码的参数信息。本文以刀具在单位时间内去除材料体积量相等的方式对进给速度进行优化,保持了刀具在切削过程中的稳定性,从而保证了工件的加工质量和加工效率。本着简单、易操作的原则,设计了螺杆加工数控代码编程系统。该系统是基于计算机数值仿真方法来求解刀具运动轨迹的,其灵活性极强,不受螺旋曲面复杂程度的约束,能够精确、高效地求解刀位轨迹。为了缩短螺杆产品开发周期,减少试切成本,确保加工程序的正确性,本文基于VERICUT虚拟仿真加工软件平台,建立了螺杆包络铣削数控机床模型及虚拟加工模型,对螺杆进行了虚拟仿真加工,并对加工结果进行了质量分析与判断,验证了数控代码的正确性。基于本文的螺杆加工数控代码编程系统,研究了刀具安装角、刀尖角和刀尖圆弧半径三个加工工艺参数对误差的影响,进一步提出提高螺杆加工质量的优化方法。本文用数值仿真方法实现了对复杂螺旋面加工的高精度刀位轨迹计算,基于该方法生成的数控代码加工精度高,而且该仿真方法的适用性广、灵活性强,能适用于多种复杂螺旋面包络铣刀位轨迹的计算。