该文总结了作才在攻读博士学位期间在数控加工编程技术研究及其系统开发方面所做的工作,主要包括算法研究、软件开发和工程应用等方面的内容.在算法设计上充分借鉴了以前的工作和国内外若干典型CAD/CAM系统,以满足工程需要为目的,总结了数控加工编程技术中常用的基础几何处理算法,完成了2至3坐标刀具轨迹生成与干涉处理算法的设计.主要包括:(1)简要介绍了裁剪NURBS曲面的数学描述和采用NURBS方法后为曲面造型技术及数控加工编程技术方面带来的方便性;(2)总结了有关裁剪NURBS曲面的一些基础几何处理算法:曲面等距、曲面求交和曲面的三角离散等.这些方法不但运用于曲面造型技术之中,也被作者直接应用至数控加工编程及其干涉处理算法设计之中,此举可大大提高算法的效率与可靠性;(3)对平面区域的刀具轨迹生成问题进行了深入的剖析,设计了等距环的生成算法、自交处理算法及相关的环的布尔运算算法,详细分析了平面铣削过程中产生干涉的原因,并针对不同的干涉情况设计了不同的干涉处理算法,很好地解决了平面区域刀具轨迹的生成问题;(4)深入研究了裁剪NURBS曲面三坐标铣削编程中最实用的刀具轨迹生成方法:参数线加工算法和复杂多曲面加工算法.解决了参数线法刀具轨迹计算中岛屿的自动回避问题.在复杂多曲面加工算法的研究中提出了在截平面上进行交线刀轨的分析和处理的实用算法,将三维刀轨干涉处理问题部分转化在二维区域中处理,提高了算法的稳定性和计算效率,解决了复杂多曲面加工中曲面之间存在断开、裂缝、局部搭接现象时的刀轨生成问题;(5)着重研究了曲面型腔的刀具轨迹生成问题,分析了型腔加工过程中的工艺特点,提出了一种基于分层切削的曲面型腔粗加工算法,保证了粗加工的效率,并将投影法成功地应用于精加工刀轨的计算中,设计了高效、实用、无干涉的精加工算法,摒弃了先计算刀轨再干涉处理的传统做法,将刀位的计算与干涉处理融合在一起进行,直接计算出不过切的刀位,大大提高了算法的效率.以上算法研究均已在超人CAD/CAM集成系统中实现,文中提供了大量的应用实例,说明该文的研究和开发工作在工程应用中得到了检验,并不断地丰富和完善了超人系统的功能.在最后,总结了作者的研究工作,并展望了数控加工编程技术在实用化、商品化方面的发展.