随着现代工业的飞速发展，各种具有自由曲面外形的新型产品不断涌现，因而对自由曲面的设计和加工提出了更高的要求。在工业制造领域中，逆向工程和测量造型方法得到广泛应用，根据从现实产品表面上提取的三维离散点数据建立产品表面的CAD模型，并利用数控技术进行曲面的加工，可在很短的时间内复制出产品实物，加快新产品的开发，缩短设计生产周期，提高企业的市场竞争力，极大地提高了自由曲面设计和制造的技术水平和效率。 基于由计算机程序提取或实际测量得出的自由曲面上的部分离散点数据，本课题提出根据NURBS自由曲线曲面造型理论，由已知曲面上离散的型值点数据反求其双三次NURBS曲面的控制点，利用控制点建立便于调整的自由曲面模型；当曲面模型因为测量误差或经过具体工程领域的分析后需要修改时，根据新的型值点数据与初始型值点数据的比较，计算出需要调整的部分控制点，重新生成修改后的曲面模型；通过对EDS公司的UnigraphicsNX软件的下拉菜单、快捷工具栏和对话框的二次开发，将曲面控制点反算和自动调整的计算程序与UG系统融为一体，建立出用户化的自由曲面设计和加工环境。最后利用UGCAM功能，根据曲面实体模型和加工精度要求来确定各个加工工艺参数，进行数控加工模拟，生成刀具轨迹文件和NC加工代码。 本课题以C++作为算法程序的编程工具，在VC++6.0环境下建立UG/OPENAPI工程，利用UG/OPEN作为用户化操作界面的二次开发语言，实现了在UG软件平台下建立操作简单实用、界面友好快捷的基于离散点的自由曲面计算机辅助设计及加工环境。