近年來(lái)，隨著生活水平的提高，人們對(duì)滿足審美要求的雕刻類產(chǎn)品的需求出現(xiàn)前所未有的增長(zhǎng)。傳統(tǒng)手工雕刻生產(chǎn)效率低，不能滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，數(shù)控雕銑機(jī)加工就是在這一背景下誕生的。雕刻加工特色鮮明、專業(yè)性強(qiáng)，如果直接采用傳統(tǒng)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行加工，通常難以勝任。為此，本文從工程實(shí)際出發(fā)，深入研究適合于雕刻行業(yè)的數(shù)控加工技術(shù)，主要內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)概括如下。

　　針對(duì)包含大量小圓弧和小線段的輪廓環(huán)，以改進(jìn)掃描線求交算法為基礎(chǔ)，提出一種復(fù)雜區(qū)域快速自動(dòng)識(shí)別算法。對(duì)于輸入的不合法環(huán)，算法能夠報(bào)告全部出錯(cuò)點(diǎn)的精確位置，從而方便用戶修正幾何圖形中存在的缺陷;對(duì)于輸入的合法環(huán)，算法能夠根據(jù)環(huán)之間的拓?fù)潢P(guān)系，在近似線性時(shí)間內(nèi)快速自動(dòng)識(shí)別出全部區(qū)域，區(qū)域之間可以多層嵌套。

　　針對(duì)區(qū)域銑削加工問題，提出一種環(huán)切刀軌生成算法和一種光滑螺旋刀軌生成算法。本文環(huán)切刀軌生成算法具有運(yùn)行效率高、零抬刀過渡、無(wú)殘留加工區(qū)域的優(yōu)點(diǎn)，并且適用于任意復(fù)雜區(qū)域的銑削加工。光滑螺旋刀軌生成算法以B樣條理論為基礎(chǔ)進(jìn)行刀軌規(guī)劃，所生成刀軌可任意階連續(xù)，滿足小刀具高速數(shù)控雕刻對(duì)刀軌光順性的要求。

　　在三維雕刻加工中采用先進(jìn)行層切粗加工然后進(jìn)行清根精加工的解決方案。提出了利用層切平面與凹雕型腔的交線和區(qū)域等距線間的等價(jià)關(guān)系計(jì)算層切刀軌，利用凹雕型腔棱線和區(qū)域中軸之間的等價(jià)關(guān)系，把清根加工刀軌計(jì)算問題轉(zhuǎn)化為中軸遍歷問題，降低了算法的復(fù)雜度，大幅度提高了刀軌計(jì)算效率。

　　針對(duì)采用一般等距方法進(jìn)行輪廓嵌套加工時(shí)，所加工出的凸臺(tái)和凹槽在嵌套裝配時(shí)易發(fā)生干涉的問題，提出一種基于凸凹輪廓協(xié)調(diào)等距的嵌套加工刀軌生成算法，該算法只需要三次等距運(yùn)算即可計(jì)算出凸臺(tái)和凹槽加工刀軌，確保加工出的凸臺(tái)和凹槽在嵌套裝配時(shí)肯定無(wú)干涉，且嵌套間隙均勻。