针对自由曲面自动研抛加工精度和效率,研究了大型曲面的分片算法、曲面片间边界的光顺以及分片研抛加工专家系统的构建等问题。在分析人工研抛曲面时的加工顺序、工具选择、工具路径等动作过程的基础上,结合计算机图形信息构造特点,提出了基于曲率的自由曲面分片算法。利用分片算法将被加工的大型自由曲面划分为一系列曲面信息与工艺特征相同或相似的曲面片,相似的曲面片采用相同的工艺和相近的工艺参数进行研抛加工。通过实验,证实分片研抛对加工效率提高的效果。针对曲面片间光顺的特殊性,采用基于型值点列的离散能量法,建立了边界曲线的光顺模型,并给出其算法步骤。通过具体数值例子分析,证明光顺模型的正确性。通过解析熟练工人的研抛技巧、研抛工艺过程,建立了研抛条件的数学表达式,构建了集成力传感器的自由曲面分片研抛加工专家系统的基本框架,实现了基于VC开发平台及SQL数据开发系统的知识库、推理机及其推理算法,并提出专家系统各个模块的设计构想。课题研究工作得到了吉林省科技发展计划项目(模具曲面研抛虚拟轴机床仿人分片规划的研究,编号:20040510)的资助。