该文以复杂曲面的数控加工为研究对象,运用计算机图形学、计算几何、数学规划、有限元等技术对虚拟制造环境下曲面产品虚拟加工中的理论方法和关键技术开展了系统、深入的研究.提出、实现和验证了一些新思想、新理论和新方法,取得了具有一定理论意义和使用价值的研究成果.该文从优化工艺设计、减少加工时间和提高产品质量出发,针对相关的加工过程,根据虚拟加工技术的需求现状和功能分析,给出了虚拟加工过程的总体方案设计研究.根据加工过程几何建模策略分析,提出了基于图象空间分解的dexel模型方法,并对模型的特征作了详细讨论.通过对数控加工代码的分析,对影响仿真的代码进行了提取划分.分析讨论了复杂表面零件的主要加工方法,基于加工过程效率的考虑,提出了一种数控粗加工优化数学模型.根据机械切削力建模理论,对影响切削力建模的主要因素进行了分析,并给出了瞬态切屑几何形状的数学表达,利用计算机矩阵计算方法表述了工件与刀具的关系;给出了端铣加工过程表面误差预测模型.