随着人们物质文化水平的不断提高,人们对石材艺术制品的需求也越来越高。不仅注重石材制品完美的艺术外形,也更重视石材制品本身内在的涵义。在现代建筑中,石材制品尤其是异型石材高档制品,已经成为反映建筑物层次的主要标志之一。个性化的定制、小批量的生产是石材制品加工发展的必然趋势,所以异型石材的建模和数控加工技术得到了社会的广泛关注。对于不规则、表面复杂的石材制品,利用传统的三维模型建模方法,往往要耗费大量的精力和时间,而且在没有模型具体尺寸,只有相仿原件的情况下,传统的建模方法是行不通的。逆向工程技术可以很好地解决异型石材的建模问题,应用逆向工程技术对异型石材模型进行重构,结合CAD/CAM、数控加工技术实现模型的再生产具有重要意义。该研究对复杂曲面的建模和数控加工都具有重要的意义。本文利用三维激光扫描仪对待测实物进行数据采集,总结数据采集时的基本原则,并针对不同材料的待测物体总结了不同的测量方法；在以往的研究基础上,对点云数据进行多视角拼合处理,通过选择不同的基准点实现点云拼接,分析方法的精度,并通过实际点云处理的过程,验证了基准点对齐方法的正确性,总结基准点选取的原则：对比分析现有的点云数据简化的算法,重点探讨了基于K邻近点的平均趴离值的数抓简化方法,并对比了不同数据精简算法的结果。曲面重构方面,采用三角划分的算法对点云数据模型进行三角网格化处理,重点研究了三角面的优化方法,总结出不同的网格孔洞对应的合适的修复方法；采用多种方法构造的曲面片,分析曲面片质量,得到高效率的曲面重构方法；重点对CAD模型进行了误差分析,利用Geomagic Qualify对CAD模型和点云数据进行3D比较,对误差来源进行了分析,总结减少误差来源的方法,提高建模的精度,以较快的处理速度得到满足CAD/CAM系统要求的模型。研究多坐标数控加工的原理、加工误差来源和补偿方法、工艺参数设置原则等；对加工工件表面粗糙度进行实验研究,总结影响表面粗糙度的因素及相互间的关系,提出改善表面质量的方法。根据实际加工模型的特点和工艺分析的基础,给出粗加工、半精加工和精加工的编程加工策略,并对生成的刀具路径进行模拟仿真验证程序的可行性,最终进行实际生成加工得到实物的石材制品。