随着制造工业技术的飞速发展,装备制造业对数控机床加工质量要求越来越高,轮廓误差作为加工质量的重要评价指标,在高精数控加工中也要求越来越严格。针对传统使用三坐标测量仪测量轮廓误差的方法存在测量效率低的缺点,本文提出了基于插补数据的轮廓误差预测方法,为插补数据的分析提供了一种新的评价方法,对于数控系统插补数据质量评价、加工轮廓误差预测有重要意义。在传统计算轮廓的方法中,一般通过跟随误差或者仿真来计算轮廓误差于多轴加工中由于旋转轴的存在,各轴的跟随误差并不能很好的反映轮廓误差,而且仿真计算的轮廓误差难以与加工插补点建立联系,为了更好的分析多轴加工数据,本文提出用刀具有效切削轮廓与曲面设计模型的相对距离作为轮廓误差,获取每一个插补点的轮廓误差,建立了插补点与轮廓误差的联系。根据圆纹面瞬时轮廓线的求解方法,并利用相邻两个插补点估算了刀轴速度,在ATP通用刀具模型上对刀具瞬时轮廓线进行建模,并根据点铣和侧铣时刀具与工件接触方式不同将刀具瞬时轮廓线的不同部分确定为刀具有效切削轮廓。针对点铣和侧铣加工方式的不同,分别对点铣和侧铣进行了轮廓误差建模,在点铣加工欠切时采用计算刀具有效切削轮廓与设计曲面的最短距离作为轮廓误差,过切时采用有效切削轮廓过切部分与设计曲面的豪斯多夫距离作为轮廓误差;在侧铣加工时将有效切削轮廓离散成点集,这些点到设计曲面的最短距离作为轮廓误差。无论是点铣加工还是侧铣加工的轮廓误差计算,其关键点在于求解有效切削轮廓与理论曲面的最短距离,本文采用了粒子群算法求解刀具有效切削轮廓到设计曲面的最短距离。针对插补数据数据量大的特点并且各插补点上的轮廓误差的计算互不干扰,采用了OpenMP并行计算技术,加速了轮廓误差的计算,并使用了SpatiaLite数据库对海量的插补数据进行数据库存储,减小对计算机内存的要求。基于上述研究,本文开发了多轴加工分析软件中的轮廓误差计算模块,并通过NX中计算点铣过程的轮廓误差与本文计算结果对比,验证了本课题对轮廓误差的计算方法。