中文摘要：

随着市场对航空、航天、汽车及模具等重要行业产品要求的不断提高，对自由曲面设计和加工的理论研究，特别是自由曲面反求设计理论和应用研究提出了更高要求。针对自由曲面数字化集成加工中的反求设计、CAE 分析和数控加工集成存在的CAE 分析模型、数控加工模型与CAD 模型在实际应用中不协调匹配的难题，本项目面向CAE 分析和数控加工需求，研究从离散数据点中直接提取分析特征和加工特征；利用自由曲面描述特性，直接建立多层次"基曲面"模型进行CAE 分析和CAM 加工。重点研究基于离散数据点的直接特征提取、多层次"基曲面"表达及其CAE 分析、CAM 加工过程的数值描述和补偿，解决面向自由曲面工业应用的反求设计、CAE、CAM 直接集成系统的关键技术，以提高自由曲面设计、加工质量和效率。