复杂曲面零件作为高端装备的核心部件,其加工质量对高端装备的性能有着直接的影响。随着我国高技术产业的快速发展,复杂曲面零件的需求量也急剧增加。这使得我国在复杂曲面零件的制造方面面临极大的挑战。一个复杂曲面零件往往包含多种复杂面型,单一的工艺参数很难保证零件高质量和高效率的加工。将曲面模型进行区域分割并对不同区域应用不同加工参数,则可以提高零件的加工效率。曲面零件加工中机床本身的几何误差也会对零件的加工精度造成很大的影响。因此,对复杂曲面零件进行加工区域分割和机床误差补偿研究是实现其加工效率和精度提升的有效途径。本文首先从通用数据接口IGES文件的格式规范入手,分析并利用IGES文件的裁剪信息将复杂曲面工件分解成曲面片,然后基于本文定义的特征尺寸将面型相似的曲面片归类,完成复杂曲面模型的曲面粗分操作。在曲面粗分的基础上,基于曲面的曲率特征进行具有加工意义的区域划分,完成曲面细分操作。对细分后的不同加工区域应用不同的加工参数可以有效提高复杂曲面的加工效率。在复杂曲面零件加工效率提高的同时还要尽可能地提高加工精度,以保障复杂曲面零件在高端装备中更好的发挥作用。而机床的几何误差占总加工误差的比例较大,本文将基于DMU70V五轴机床对误差的测量和补偿方法进行研究。首先,分析了机床的基本结构,对比了常用的空间几何误差测量方案。然后,探讨九线法误差辨识机理,并基于双频激光干涉仪,完成了机床平移轴的综合误差测量。研究回转轴B的定位方案,设计回转轴辅助测量夹具,完成转轴定位误差测量。合理地布置机床运动坐标系,建立机床运动模型。基于机床平动模型和回转角度变化,结合最速下降算法求取机床误差补偿值,并最终实现补偿代码的输出和补偿仿真验证。基于OCC内核和MFC框架,开发了具有上述主要功能的加工辅助软件。同时,为了获得更好的工件加工质量,软件还增加了加工优化模块,可以实现刀轴的光顺和非切削区域干涉避免功能。软件中还设置了质量评估模块,以便更好的评估加工后工件的精度水平。以本文独立设计的模型为加工对象,结合加工辅助软件,对模型工件进行了加工验证实验。实验表明,分区后工件的加工效率得到提升,补偿后加工精度也有较大改善。