数控技术是现代制造业中的关键技术,集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度和高效率等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。数控系统所具有的插补功能的多少,插补算法的优劣,一直是评价CNC控制系统性能的重要指标。本文在分析国内外数控技术发展现状和趋势的基础上,对NURBS曲线的直接插补技术进行了深入研究,对于提高数控系统的性能具有十分重要的意义。本文较为深入地研究了NURBS曲线及其性质、相关参数计算方法。提出NURBS曲线的简化插补算法,算法采用2阶Taylor展开式进行下一插补点的迭代计算,通过适当的插补预处理与合理的简化,综合考虑轮廓误差控制和法向加速度控制,根据插补精度要求自适应调整进给速度。可使机床在满足误差要求的前提下,实现插补精度和插补速度的优化。并在调整过程中采用加速度与加加速度约束的S型加减速曲线对进给速度进行重新规划,算法保证了稳定而高速的进给速度,合理的误差范围和平滑无冲击的进给过程,有利于提高加工质量和加工效率。根据本文提出的改进的NURBS曲线插补原理、算法及其实现过程,以及本文提出的加速度与加加速度约束的S型加减速度的控制方法,利用MATLAB软件进行实时数控加工轨迹仿真,分析了算法的插补精度、速度及加减速的结果情况,证明了算法的正确性、有效性和实时性。相关研究内容为开发新一代的CAD/CAM/CNC集成系统作了一定的技术准备。