细分曲面在自由型曲面构造方面有着强大的功能和潜力,由于细分曲面的诸多配套技术并不完善,细分造型还没有在CAD/CAM领域广泛应用。细分曲面的刀具轨迹生成是其在CAD/CAM领域走向应用的一项基础性工作。本文根据Catmull-Clark细分曲面的特点,以曲线曲面等距为基础,对Catmull-Clark细分曲面的刀具轨迹生成方法进行了研究,提出了基于Catmull-Clark细分曲面的两种刀具轨迹生成算法。其主要研究内容如下:1,分析了细分曲面的特点,利用控制顶点和极限点之间的关系,提出了细分深度的估计方法,使得细分网格能够在给定精度的前提下以较小的细分次数逼近极限曲面。2,分析了刀触点与刀位点之间的关系,利用表面截面法生成刀具轨迹。主要思想是先在满足误差要求的曲面上利用截面法生成刀触点,然后计算刀触点的法矢量,再将刀触点在法矢量方向上进行等距形成刀位点,最后将刀位点链接起来形成刀轨,并对刀轨生成过程中产生的自交和噪声进行消除。3,分析了曲面等距原理及以往曲面等距方法,在前人研究的基础上利用离散方法给出了一种精确的曲面等距算法,并对曲面等距误差进行了估计。在等距面生成的基础上利用截面法生成刀位点,把刀位点按照一定的顺序链接起来形成刀轨。采用这一方法生成刀轨时,不对曲面等距存在的自交进行处理,而是在求出刀轨后对刀轨的自交进行了消除。