金属板材数控渐进成形技术是最近发展起来的一种可以从CAD模型经济快速地制造出板材件的柔性无模成形技术。由于该技术的生产周期短、生产成本低等优点,很适合产品试制、研发及小批量多品种、个性化生产需求,所以该技术在航空航天、船舶、汽车等行业有着广泛应用前景。本文开展的板材五轴数控渐进成形轨迹生成研究对于提高板材成形精度和质量,以及板材五轴数控渐进成形技术推广具有重要的现实意义。本文主要研究的内容如下:首先,为了保证挤压工具压头与支撑之间的合理间隙,研究了基于STL(Stereo Lithography)模型不等距偏置算法的刀触点所在曲面模型生成算法,也就是提出了在估算STL模型各顶点偏置向量的基础上,对估算的偏置向量进行微调修正来找出最优偏置向量的方向,并把每个顶点沿其偏置向量方向偏置相应的距离来重新构造出刀触点所在曲面;同时为生成无干涉刀位点计算曲面并提高其精度,还提出了基于细分曲面的顶点偏置等距模型生成算法。其次,提出了基于残留高度的最小行距螺旋线轨迹生成的方法。根据残留高度和挤压刀具半径计算出螺旋线上升方向和旋转方向的最小行距,然后分别在螺旋线上升方向和旋转方向进行不等距切割和不等角度旋转切割的基础上,依据旋转切割份数对每两相邻水平切割层进行细分切割,并求出细分切割线与不等角度旋转切割线的交点,最终顺次连接相应的交点生成螺旋线轨迹。再次,通过ANSYS/LS-DYNA有限元软件进行了五轴数控渐进成形中挤压方向对成形精度的影响分析,为五轴数控渐进成形挤压方向确定提供理论依据。最后给出了五轴数控渐进成形中挤压工具倾斜角计算方法,并对五轴数控渐进成形中挤压工具的运动过程进行了模拟仿真。