随着CAD/CAM及其相关技术的应用和推广,从根本上改变了传统的产品设计、制造模式,极大地提高了生产效率,创造更多的经济效益,但商用CAD/CAM软件在一些功能上还不是很完善。本课题在深入研究UG环境下CAD/CAM技术应用的基础上,利用其自身提供的二次开发功能,对UG在复杂曲面数控加工方面功能的拓展和完善,进行了探索和研究。论文首先利用反求工程原理,使用三坐标测量机对自由曲面的实物样件进行表面数据的采集,获得零件表面点云数据。通过曲面生成软件Imageware对点云进行处理,通过去掉噪点、划分截面、表面光顺等步骤生成零件表面的数字化模型,采用基于曲线扫描生成曲面的重构方法,构造出自由曲面。为后续工作提供了可靠的数字化模型。在UG环境下,对生成曲面继续完善,并编制加工工序。对自由曲面的走刀模式进行了较深入的研究,其中包括行切走刀模式、环切走刀模式、螺旋走刀模式。采用UG自带的二次开发软件UG/Open GRIP编制数控加工工艺规则程序,针对粗加工建立刀具轨迹规划系统。此系统赋予计算机一定的知识推理能力,把自由曲面规则化,根据形状特征和工艺特征优化了工艺参数。并实现了读取商用CAD/CAM软件的CLS文件,对刀具轨迹进行生成、检验,为后续加工提供了有力条件。然后使用UG自带的后置处理程序UG/POST生成机床可识别的NC代码。通过对零件数字化模型计算机辅助设计、加工过程的研究,为UG二次开发和反求工程在实际生产中的应用和推广起到了一定的参考作用。