传统的三坐标机床已经不能满足复杂曲面的精密数控加工,因为不论是使用球头铣刀或者是锥形铣刀,都无法避免的会产生过多的切削余量。同时,由于在三坐标机床中无法实现加工工位点与刀具刀轴同时旋转这一复杂运动。虽然这一问题可以在五坐标机床上得到解决,但是即便在五坐标机床中可以采用对各类曲面有着良好适用能力的等残余高度法进行刀具加工路径规划,也依然无法解决变化位置的过切问题。通过研究发现,利用切触原理可以使得变化位置的过切问题得到改善。切触原理可以通过生活经验进行形象解释:用勺子舀锅里的汤总舀不尽,而铲却子却可以。因为锅相当于加工曲面,使用勺子会产生过多的余量,而铲子却不会,这就是因为铲子满足切触原理,即铲子与锅面是相切的。从数控加工角度我们可以给切触原理这样定义:加工过程中,始终保持被加工曲面在刀位点处的法向矢量与其加工刀具的刀轴相互平行的一种加工方法。本文以加工椭球面的加工为例,对基于切触原理的复杂曲面数控加工方法做出进一步研究。本文重点介绍了切触原理,优化了一种曲面加工刀位点法向矢量的计算方法,验证了基于切触原理的复杂曲面加工方法的可行性,给出了切触原理中的机床与刀具路径规划问题研究方法。