近年来,随着计算机技术的飞速发展,计算机辅助设计与制造及数控加工技术已成为制造业发展的重要支撑,数控雕刻技术则是以数控铣削为基础,在近几年迅速发展起来的。目前,数控雕刻主要用于对广告牌等一些简单图案和文字的生产加工,在生产领域真正用于雕刻产品却还很少,因此,本文从工程实际出发,着重研究计算机辅助设计及数控雕刻技术在砖雕生产加工中的应用。通过研究典型的图像平滑、图像锐化、图像边缘检测算子及图像追踪处理方法,如高斯噪声滤波、中值滤波、高通滤波、Robert一阶梯度算子和Laplacian二次微分算子等,并综合各图像处理方法的优点,处理典型的砖雕加工素材；同时,针对扫描的手工图,提出颜色减少和颜色填充的处理方法；针对彩色图像,研究图像灰度处理方法。通过研究线性和圆形曲面建模函数及八种曲面融合方法的建模效果,基于矢量图像、基于灰度及基于颜色图像,分别建立了砖雕的三维模型；针对砖雕材质脆的特点,通过研究立铣刀和球刀的加工特点,选定砖雕各加工阶段的雕刻刀具；基于行切法和环切法的刀具路径优缺点,集合行切法和环切法优点,设计砖雕加工的最优路径；基于建立的砖雕三维模型、选定的刀具及优化的刀具路径,进行砖雕数控加工仿真实验；并针对砖雕加工的工程实际,对大型砖雕分块加工；对不可避免产生的崩屑、砖雕艺术品收藏价值可能降低、及民间艺术可能失传等问题,提出利用可修复性修复蹦屑、利用数控雕刻与手工雕刻结合的方法保证砖雕收藏价值及手工雕刻技艺流传的解决方案。