工程应用与实际生活中经常需要在木制品上雕刻汉字。手工雕刻效率低且质量严重依赖雕刻师手艺,而应用广泛的数控铣削技术在雕刻木制品时存在加工粉尘大、“起毛”等不良现象,同时也无法加工出尖角这类汉字中常见的特征以及“V”形汉字这种常需的效果。针对上述问题,本文基于中轴变换理论提出了2种采用直刃刀雕刻汉字的方法,分别可以实现“V”形阴字雕刻以及残留高度可控的等深度阳字与阴字雕刻。本文选择从VC中提取待雕刻汉字的轮廓矢量信息,并通过对一些数据点加入重复度将轮廓统一描述成3次B样条曲线。为了得到稳定且高效的平面域中轴变换精确求解算法,从曲线的负曲率极小值点与轮廓的形心入手,提出了两种简单高效的分叉点识别方法。使得基于鞍点规划的中轴变换算法在求解单连通区域与多连通区域的中轴线时,可以在保持稳定与准确的前提下有效节省计算量。为了采用直刃刀雕刻汉字,首先明确了直刃刀的刀具结构、材料去除方式、工具坐标系确定方法以及刀具补偿方式。提出了以轮廓中轴线为刀具路径的“V”形汉字雕刻方法,并通过在分叉点处垂直走刀处理了分叉点处中轴线方向突变的问题。由于直刃刀无法实现真正的平底加工,因此提出了基于中轴变换圆的等深度汉字雕刻方法,该方法可以实现平底阴字与平底阳字雕刻。然后通过分析加工效率与刀具路径长度之间的关系,发现直刃刀更适合将残留高度控制在一定范围,然后结合其它刀具实现真正的平底加工。为了使用六轴工业机器人实现本文所提汉字雕刻方法,通过分析机器人的灵巧性确定了最优工作空间,通过后处理程序将生成的刀具路径转化为可供机器人使用的刀位点文件,并通过ABB IRB-1200型机器人进行了4个汉字的雕刻实验。通过MATLAB实现了中轴变换算法并通过若干算例验证了算法的高效性、稳定性与准确性;通过UG六轴加工仿真模块验证了刀具补偿方式以及残留高度控制方法的有效性;并通过ABB机器人进行雕刻实验验证了所提方法的可行性。