STL（Stereo Lithography）即为三维实体模型文件经过三角化处理后得到的模型文件，是为快速原型制造（RPM）服务的文件格式。UGNX，Pro/E，CATIA等大多数的CAD/CAM系统都能导出STL文件，但没有处理STL模型的能力；针对参数模型的自动刀轨生成算法已经成熟，但是针对STL离散三角网格模型的算法较少，无法实现异构CAD/CAM系统之间的数据共享，导致设计部分与制造部门之间难以做到数据的顺利交流。因此，研究面向STL文件的数控加工方法就成为学术界和企业界亟待解决的问题。　　针对面向STL数控加工的刀具轨迹规划及系统实现，本文对以下四方面进行了研究：（1）面向STL的数控加工系统框架及STL分层分析；（2）平面闭合曲线的偏置算法分析；（3）刀具轨迹连接接算法及后置处理分析；（4）对刀具轨迹规划进行了研究，并给出了实例，验证了其轨迹规划的可行性。　　首先就面向STL的数控加工系统分析了国内外研究现状，对面向STL的刀具轨迹规划的相关理论及方法进行了研讨，对面向STL的数控加工系统框架做详细阐述，分析系统组成，给出刀具轨迹规划子系统构架，对STL文件的分层进行讨论。通过对各自刀具轨迹生成方法的对比，选用等距偏置法获得刀具轨迹，实现高效的无退刀加工的刀具轨迹生成方法。　　其次，对平面闭合曲线的偏置算法进行了分析研究，为了获得偏置曲线，提出了一种基于原始环的平面闭合曲线偏置算法，以STL的轮廓线以及毛坯的轮廓线为基础，采用顶点偏置法，对毛坯轮廓和STL轮廓进行偏置处理，获得初步偏置曲线，通过对无效偏置曲线的去除，实现了等距刀具轨迹线的自动生成。　　再次，对刀具轨迹连接算法及后置处理进行了分析研究，提出了无退刀刀具轨迹连接算法，避免了刀具在每层加工时反复退刀，提高了加工效率。获得刀位文件后，结合后置处理，得到可用于数控机床的数控程序。　　最后在上述理论和方法的研究基础上开发了一个应用系统——面向STL的数控加工系统，通过案例验证了系统的正确性。系统使用Visual C++作为平台开发，使用Open GL实现STL的显示，使用Open Mesh实现STL数据的存储，其它代码使用C++编写完成。通过调用Open GL库，可以实现图形的几种变换，同时系统既可以通过菜单栏进行操作，又能通过图形按钮实现同样的操作，增加了系统的可操作性。同时将各功能模块化，使之易于扩充与修改，从而使得系统具有不断完善的能力。　　本文的主要创新点主要体现在：（1）提出了等距偏置法生成刀具轨迹，既能保证加工精度，又能实现高效加工，同时完成了面向STL的数控加工系统的开发。（2）提出以原始环为基准的平面闭合曲线偏置算法，改进了算法的缺陷，减少了曲线偏置的误差，便于获得精确的等距刀具轨迹。（3）设计了无退刀刀具轨迹连接算法，使得刀具在加工每一层时无需退刀，提高了数控机床的工作效率。