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自上世纪50年代以来，各工业强国对数控系统相继展开了研究，数控系统作为机床的大脑自动控制整个机床的运动，其性能的优劣直接影响着工件的精度。B样条曲线因拟合精度高、控制方便而被应用于数控系统，具有样条曲线插补功能的数控系统显著提高了数控机床的加工精度，但由于技术的保密通用机床不具备此功能，因此，具有B样条曲线插补功能尤其是具备NURBS曲线插补功能的数控系统成为各国研究的热点。 基于B样条曲线拟合算法局部性、连续性、凸包性的优点，择优选择均匀与非均匀两种B样条曲线拟合算法来对比研究，发现非均匀B样条曲线较均匀B样条曲线虽然计算复杂但精度高，因此选择非均匀B样条曲线应用于二维数控加工系统。手工编写数控宏程序，采用Vericut数控仿真软件对走刀路线、加工精度、加工时间进行验证和预算，同时为便于后续调用数控程序，采用VB编程语言编写可自动生成数控程序的设计程序，合理设置参数可得到所需的非均匀B样条曲线拟合算法的数控宏程序。 由于传统B样条曲线无法通过所有原始型值点，因此通过在原始型值点两侧增加新型值点的方法得到一种改进B样条曲线拟合算法来提高拟合精度，从而使改进B样条曲线拟合算法取代传统算法应用于二维数控雕刻技术中。手工编写改进B样条曲线拟合算法的数控宏程序，并采用Vericut数控仿真软件进行验证。为了缩短加工时间，提高加工效率，采用VB语言编写可自动生成数控程序的设计程序，该设计程序可以自动生成所需加工参数对应的数控宏程序。 NURBS曲线拟合算法与改进B样条曲线拟合进行误差比较，发现改进B样条曲线拟合算法的误差大于NURBS曲线拟合算法，因此NURBS曲线拟合算法取代改进B样条曲线拟合算法应用于二维数控加工，控制权利因子还可将其应用与三维数控加工。手工编写NURBS曲线拟合算法的数控加工宏程序，并对其采用数控仿真软件进行验证。 基于NURBS曲线拟合算法，采用NURBS曲线扫掠面的方法进行三维雕刻数控加工。为了提高三维数控加工精度，合理规划数控加工路径、计算刀位点、计算刀具实际加工半径、生成刀具轨迹、合理选择刀位点，合理设计刀具半径的补偿量。手工编写NURBS曲线扫掠曲面的数控加工宏程序，并采用Vericut数控仿真软件进行验证，使用VB语言编写设计程序，该设计程序可以自动生成NURBS曲线扫掠面的数控宏程序。