数控加工的编程技术直接影响着数控加工的精度和效率，数控编程技术的核心内容之一是加工中的刀位数据，刀位数据是否合理优化直接决定了零件加工表面质量的好坏，加工效率的高低。而五坐标数控加工具因其具有五个自由度，刀具相对于设计曲面的姿态更加的灵活，刀位数据的计算更加困难。现有针对五坐标数控加工的刀位计算主要是以宽行加工为目的多点切触的刀位计算。但大多数的多点切触刀位算法都是以刀触点为研究对象，从局部微分几何角度出发，这与宽行加工之间存在固有矛盾。本论文正是在此背景下，从刀具与曲面空间宏观位置关系出发，研究刀具多点切触加工曲面的刀位计算，显然具有十分重要的意义。本文首先从自适应圆环刀具的结构特点出发，结合圆环曲面的几何性质，指出自适应圆环刀具吻合曲面的过程必是由单点不稳定接触到多点稳定接触的运动过程。其次分析自适应圆环刀具单点接触时的受力情况，从动力学角度分析自适应圆环刀具吻合曲面过程中的旋转方向。最后结合空间曲面坐标变换分析及空间曲面与曲面接触时满足的约束条件，指出了自适应圆环刀具吻合曲面的过程是环刀曲面与工具曲面空间距离不变，环心Z坐标减小的运动过程。将此实际过程等效为空间距离变大，Z坐标不变的虚拟运动过程，并以此虚拟过程为模型，从空间宏观位置关系出发，提出了基于动力学平衡过程的圆环刀具多点切触加工曲面的刀位算法。采用MATLAB编写算法程序，对正弦曲面、非旋转椭球面及自由曲面多点切触的刀位数据进行了计算。设计一款具有自适应功能的环刀系统，在ADAMS中分别对正弦曲面、椭球面及自由曲面的自适应过程进行动力学仿真，利用ADAMS接触仿真求解器计算环刀与曲面多点接触时的位姿，比较ADAMS计算结果同MATLAB算法程序计算结果，结果验证了本文所研究的算法及计算结果的正确性及有效性。最后将算法程序计算结果通过逆解转换成机器人关节转动量，驱动带环刀系统的机器人与曲面接触，进一步验证了程序计算的刀位数据为多点接触的刀位数据。