本文在PMAC开放式数控平台上，从三维激光加工的特点出发，结合逆向工程、借机测量系统的思想提出了接触式测距的示教编程方案，对其数字化采集装置、待加工轨迹的测点布置策略、曲面法矢的获取方法、离散型值点的样条拟合等关键技术进行了深入研究，得到了一些有效的方法，研制了一套有实用价值的三维激光加工示教编程系统。 本文介绍了所研制的采用接触式测头的示教数字化采集装置，采用该装置后，将示教工作由点动示教方式转化为与操作者交互的半自动示教方式。针对三维加工轨迹测点布置难的问题，采用人机交互模式下的一种简单易行的示教点选取策略：以所生成加工轨迹的弦高(弓高)作为精度判据，只须根据需要实时增加示教点，便可较好地满足测量精度，并使示教点列的有效利用率最大，从而满足示教精度和示教效率的双重要求。将示教中不易精确直接测量的被加工曲面的法矢进行转化，采用微分几何的方法，构造其微切平面，通过示教点的邻域点所构成平面来近似代替其微切平面，从而完成法矢示教向易于实现的邻域点位示教的转化，采用了三点测量法矢获取算法。 为了提供五轴联动坐标变换算法(即空间坐标向机床位置坐标变换的算法)的物理基础，文中对五轴联动机床的运动轴结构型式进行了研究。在采用逆运动变换方程的基础上，研究了各轴的坐标变换方程。针对大功率高速激光加工对加工速度、加速度的严格要求，文中对后置处理中所涉及的加减速控制进行了详细地分析。研究了PMAC的SPLINE三次B样条拟合算法，通过直接把插补得到的结果即平滑的快速运动指令发送给各个伺服驱动器，从而使各轴同步进给并同时到达终点，这样不但避免了柔性冲击，而且避免了因各伺服轴的不同步所带来的误差，从而保证了高质量加工精度的实现。