激光沉积制造(Laser Deposition Manufacturing,LDM)是通过高能量密度的激光对合金粉末进行熔化,使熔融状态的合金粉末快速凝固并逐层沉积来制造实体零件的一种技术。然而,激光扫描轨迹的规划对于激光沉积的成形质量和成形效率有着重大的影响。本文对激光沉积曲面零件表面成形辅助编程与运动仿真系统开展研究。首先,提出了一种基于STL三角形网格模型的随曲面外形的扫描轨迹规划算法。根据测地线的定义对三角网格上的测地线进行了求解,并提出了网格曲面上的测地线的平行线的算法以及整体扫描路径生成算法。其次,针对实验室的LDM-3000型双转台五轴数控激光沉积制造设备进行了结构分析和运动学求解,进行了扫描路径后置处理算法的研究,并且在虚拟机床上验证了后置处理算法的正确性。然后运用面向对象的编程方式设计实现了激光沉积制造辅助编程系统。该系统实现了扫描轨迹规划的功能,利用OpenGL图形显示技术对三角网格模型和规划出的扫描轨迹进行显示,可对轨迹数据进行后置处理生成NC代码。最后通过实例测试验证了生成的蛇形扫描轨迹的合理性。接着利用CAA C++二次开发技术在CATIA V5平台上实现了双转台五轴数控激光沉积制造过程的运动仿真功能模块。该模块包括的功能有:设备的数字化建模,NC文件的读取与解析,设备的运动控制及仿真,扫描轨迹的跟踪显示以及设备的干涉碰撞检测。最后开展了应用试验,试验结果表明:通过辅助编程系统生成的扫描成形NC代码能够准确驱动沉积制造设备完成沉积成形,现场设备的运动过程与运动仿真系统中虚拟设备的运动过程完全一致,设备运行平稳,试验件随曲面外形的成形厚度均匀,成形质量满足常规的工艺技术要求。