近年来,随着制造业的飞速发展,复杂曲面越来越多的被应用于汽车、航空、电工电子产品及造船等行业之中。由于复杂曲面产品的设计变得越来越复杂,导致产品的加工过程变得越来越困难和费时。随着科技的进步和复杂曲面工业产品本身质量要求的提高,自由曲面加工技术对加工制造业提出了更高的要求,也涌现出了高性能数控加工技术和高速加工技术等一系列先进的加工技术。高性能数控加工以高速度、高精度和优良的加工平稳性与刀具路径光顺性等优点成为实现自由曲面高质量加工的核心技术。但同时,高性能数控加工技术对刀具路径规划的质量也提出了更高的要求。刀具路径规划技术是复杂曲面加工技术中需要解决的关键问题之一,刀具路径规划的质量直接关系到能否在加工误差允许范围内获得最优的加工效率。论文首先给出了NURBS曲线曲面矩阵表达式,NURBS曲面插值的步骤,并建立了直纹面形式的叶片型面。通过分析等参数线法、APT法、截面线法、多面体法、偏置面法和投影法等多种曲面加工方法的优缺点,本文提出用行切法作为加工叶片曲面的刀具轨迹规划方法。基于Pro/NC的叶轮片的数控编程,生成了纵向单向走刀模式、横向单向走刀模式、纵向往复走刀模式、横向往复走刀模式四种刀具轨迹的数控程序。最后论文研究了走刀行距、切削速度、进给方向和进给量等对表面粗糙度的影响程度。此外,论文还针对生成的刀具轨迹数控程序进行了加工仿真,仿真结果表明所生成的刀具轨迹能够很好地满足自由曲面高性能数控加工的需要。