传统的数控系统往往只具有直线和圆弧插补算法,这些功能在加工形状简单的零件时完全可以胜任,但是,随着现代科技的发展,简单形状的产品已经不能满足日益发展的工业要求,而且,产品的功能对形状也提出了更高的要求,因此,现代产品设计中出现了越来越多的包括样条曲线及组合曲面在内的形状复杂的零件,本文针对直缝焊管扩径头模块组合曲面,对组合曲面的实时插补展开了研究。全文共分五章,主要内容如下：1.分析了插补方法的基本原理及NURBS曲线曲面的基本理论知识,而后将两者进行结合,提出对模块曲面采用NURBS曲线的直接插补方法,2.研究了NURBS曲线实时插补的实现方法及其关键问题,深入分析了NURBS曲线实时插补时进给步长与弓高误差的关系,并引入了约束步长,且以约束步长为控制对象,间接将弓高误差控制在允许的范围之内,实现插补步长随弓高误差的自适应调节。3.使用软件对上述插补算法进行了仿真,得出了仿真曲线、进给步长曲线和弓高误差曲线,通过对插补结果的分析验证了该算法的正确性,并且证明了NURBS曲线实时插补方法的可行性和高效性4.研究和讨论了直缝焊管扩径头模块的组合曲面实时插补的关键问题,包括直缝焊管扩径头模块的组合曲面实时插补时其切削轨迹的生成、曲面实时插补时插补误差的产生和控制方法及组合曲面在曲面过渡处过渡切削轨迹的生成等问题,为复杂曲面的实时插补加工打下了一定的理论基础。