随着石材的广泛应用,特别是异型石材的使用,传统的手工、半自动化的加工方式已经无法满足消费者对石材精度、形状的需求。因此五轴石材数控加工设备,特别是加工范围更大的桥式结构加工中心,开始被应用于石材行业中对大理石、花岗岩等复杂曲面的加工,加工刀具则以锯片为主。现有通用的CAD/CAM软件生成的加工代码适用的刀具对象大部分为铣刀,锯片与铣刀结构的不同导致市面上的CAD/CAM软件难以在石材加工市场得到广泛的应用。而CAD/CAM软件是提高产品竞争力、自动化水平的重要工具,这也严重阻碍了我国石材行业的发展。为了解决上述问题,本文通过对石材加工中的若干问题与五轴加工相关理论的研究,编写相应的程序实现加工代码的自动生成。首先基于面向对象的思想,创建相应的数据结构实现对AutoCAD的图形交换文件DXF数据的解析与存储。基于单文档应用程序创建图形化界面应用软件,搭建OpenGL三维仿真环境,将所提取的二维平面数据进行三维拼接,将平面图形转换为三维线条模型,并在交互界面中显示,实现线条模型的平移、缩放与多角度观察,使加工仿真过程更直观。然后构建相应加工模块的参数设置对话框,实现锯片参数与切割参数的交互设置。分析数控加工中常用到的几何元素:直线、圆弧和圆之间的相对位置关系,对生成的模型进行偏置处理,生成粗加工/精加工的刀路轨迹。对粗加工刀路轨迹进行优化以减少空走刀行程,保留毛坯矩形区域内的轨迹,将区域外的轨迹投影到毛坯矩形上,实现对粗加工轨迹的截取。最后进行刀路轨迹的优化处理,对加工特殊点进行轨迹矫正,计算锯片刀心点坐标和锯片转角生成NC加工程序并输出。在上述研究中,本文提出包括基于二维轮廓图形的三维线条模型的创建方法、基于单位法向量的轮廓偏置轨迹的最小距离求交算法、基于毛坯相对位置的轨迹截取算法、基于底面正多边形的切割轨迹生成算法以及基于锯片转角的正交切割轨迹生成算法等在内的多个适用于锯片切割的五轴石材数控刀具路径轨迹生成相关算法。通过上述研究及相关算法的设计,以Visual Studio 2013为开发工具,进行五轴石材数控刀具路径轨迹自动编程程序的开发,对生成轨迹进行仿真。利用生成的加工代码进行实物切割,验证了软件的可行性。