刀具轨迹是通过零件的几何模型，根据所选的机床、刀具、走刀方式和加工余量等进行刀位计算并生成的，是复杂形状零件数控加工中研究最为广泛和重要的内容。作为数控编程系统的核心，刀具轨迹直接影响着加工效率和加工精度。刀具轨迹的生成能力直接决定着数控编程系统生成的加工程序质量。编程精度和效率、零件加工时间、较好的通用性、较小的代码量等都是高质量的数控加工程序应该保证和满足的。评价刀具轨迹优劣的指标包括刀具轨迹的方向一致性、连续性和长度。本文通过对复杂曲面的离散数据点进行NURBS曲线或曲面拟合来构建基曲线或基曲面，然后根据三次NURBS曲线和双三次NURBS曲面的矩阵表达形式来推导和计算出基曲线或基曲面上任意一点处的单位法向矢量，将基曲线或基曲面沿着法向矢量的方向上进行等距偏置来得到等距曲线或等距曲面，利用MATLAB计算出数控加工行距，在等距面上进行基于最小二乘法的双圆弧拟合，生成刀具轨迹，最后利用Pro/ENGINEERWildfire的CAM功能对复杂曲面进行加工仿真，生成NC加工代码。