叶片类零件多属于复杂薄壁零件,种类繁多,而且大部分叶片型面是由几何精度要求较高的自由曲面组成。在航空发动机制造中各类叶片所占比重约30%,是航空发动机中的核心零件。该类零件常见加工工艺主要有数控加工、电解加工、精密锻造或铸造等方法。本文以自由曲面数控加工的刀位轨迹规划、自由曲面曲率分析、加工仿真等为主要研究内容,对自由曲面的数控加工进行了较为全面的阐述。首先,在UG软件的辅助下完成自由曲面叶片的三维实体造型,这是数控加工的基础,针对自由曲面的结构特征制定了一种符合其造型特点的加工工艺方案,并结合自由曲面曲率属性对数控加工影响的研究,根据自由曲面的构型特点及对以往自由曲面的数控加工刀位规划算法的研究,提出了适用于自由曲面的刀位规划方法,并介绍了走刀步长和最优行距的计算方法。为了避免加工中出现干涉,对自由曲面进行易干涉区域划分和Gauss曲率分析,采用插补矢量方式控制刀轴矢量,并通过曲率吻合原则选择合适的刀具半径进行加工,最终确定出无干涉刀位轨迹。最后,在UG软件的加工模块中进行仿真验证,并且结合实际加工,证明了本文刀位轨迹规划的可行性。