复杂曲面加工一直以来是数控加工制造行业中的难点问题,其中涉及到的曲面微分几何信息、数控加工走刀行距、步长等也是众多学者研究的热点课题。五轴联动数控加工复杂曲面的刀具轨迹生成能力,直接关系到曲面加工质量和效率。对点云数据模型进行离散三角网格化、网格模型重建,再对三角网格曲面模型进行自适应细分,得到具有拓扑性、规则性的三角网格细分模型,它是生成刀具轨迹的前提。《中国制造2025》的提出,对制造业提出了更高的要求,因此研究网格细分曲面模型的五轴加工刀具轨迹生成算法,对数控技术的发展具有实用性的意义。本文分析了网格曲面模型的数据存储和拓扑重建原理以及曲面微分几何特性,介绍了点云数据模型信息,经过计算机处理可以将点云数据存储为具有三角形信息的STL文件。以网格半边结构存储三角单元信息,再将三角网格STL模型文件拓扑重建为网格模型,最后实现对三角网格曲面模型顶点法矢量和曲率的计算。对三角网格曲面进行细分,根据Loop细分规则和顶点坐标等信息,推导出网格曲面顶点与该顶点极限位置之间的距离公式,给定任意精度阈值ε时,讣算k值确定细分深度,提出误差控制的自适应细分曲面算法,从而解决复杂曲面模型细分问题。实例模拟结果和理论分析符合,当取不同的精度阈值时,细分后的曲面模型光滑性和细分时间都不同;阈值过小会影响细分时间,阈值太大又对曲面光滑性造成影响;在保证允许精度范围内,本文所提误差控制的自适应细分曲面算法能够确定曲面模型需要细分的深度,解决了三角片无限增长的问题,有效控制了时间复杂度O(k);并得到细分深度k与精度阈值ε关系图。研究了球头刀加工细分网格曲面模型的等残留高度和截平面方法。对三角网格细分曲面模型进行等距偏置,本文所提偏置算法可有效避免偏置曲面出现自交的问题。研究了偏置细分网格模型上刀位点生成的截平面求交法,讨论了截平面与网格面片的位置关系,给出了截面交点的计算方法。根据实际加工机床性能,由样条曲线插值法对生成的刀位点插值,拟合得到的轨迹线即为刀具轨迹。利用改进的截平面求交生成刀具轨迹算法对马鞍面模型进行模拟,实例模拟结果表明改进的截面求交法生成的刀具轨迹光顺性较好、轨迹线长度最优,能够保证曲面表面的残留高度一致,证明了所用算法可行,为细分网格曲面上的数控加工刀具轨迹生成提供了理论依据。