近年来，随着自由曲面在国防军工、航空航天、汽车产业、造船行业、精密医疗器械及光学领域的应用日趋深入和广泛，一些先进的自由曲面创成技术受到了越来越多的关注。FTS金刚石车削加工由于效率高、精度好、成本低，因此被认为是自由曲面创成技术中最有发展前途的方法之一。自由曲面很难一次加工成型，一般要经过粗加工、半精加工和精加工等工序才能完成。每道工序的刀具轨迹生成都需要相应的参考面型（过渡面型），且过渡面型之间的几何关系会显著影响到曲面的加工效率和安全性。常用的FTS刀具轨迹生成方法主要有两种：1、在曲面粗加工、半精加工和精加工的各个阶段，都将目标面型作为唯一参考面型；2、每道工序的参考面型都预先经过产品工程师手动设计。一般地，第二种方法更高效，更安全，加工质量也更好。但是缺点就是严重依赖于产品工程师和加工人员的经验，具有很大局限性。因此，本文通过借鉴计算机图形学中的多分辨率建模技术，提出一种基于多分辨率分解的过渡面型生成算法及相应刀具路径规划方法，并研究出一种高效、安全、适于加工复杂自由曲面的FTS金刚石车削方法。本文的研究内容主要有以下几个方面：1、利用德劳内准则（Delaunay-Rules），通过MATLAB编程实现了任意复杂自由曲面的三角网格划分，获得了自由曲面的三角网格面型，为曲面的多分辨率分解做好准备。分析研究了计算机图形学中基于网格化简的多分辨率建模技术，并提出一种改进的边折叠算法进行曲面分解。通过MATLAB编程实现，获得了复杂自由曲面的过渡加工网格。这些过渡加工网格再经过B样条曲面拟合，就得到了金刚石车削所需要的面型复杂度由低到高的一组过渡加工面型。2、根据新曲面分解算法所得到的过渡加工面型，并利用投影法研究并提出一种新的FTS车削刀具路径规划方法。首先讨论了驱动曲线（机床坐标系）的两种离散化方法，并选择较优的一种，获得一系列轨迹驱动点。利用投影算法将轨迹驱动点投影至曲面上，算出刀触点坐标。再经过圆弧刃刀具半径补偿算法，获得相应刀位点坐标，完成刀具路径规划。并通过最小切削厚度和凸曲率概念确定了各过渡曲面的加工余量。3、研究了金刚石刀具几何参数的选择。首先通过金刚石车削的特点确定了刀具前角。通过B样条曲线拟合算法，获得刀触点轨迹；利用该轨迹求得各点的斜率，依次确定圆弧刃刀具的刀具后角和圆弧包角的取值范围。