数控技术作为支持现代装备制造业的关键性技术，对航空航天、汽车、轮船等制造业的发展起着重要作用，对制造装备的功能和性能起决定性作用。数控加工中加工路径的尖锐拐角及高曲率容易引起过切、机床震动和数据饥饿等现象，严重影响加工质量和加工速度。本课题提出的数控加工速度前瞻控制算法能够自动分析加工路径，发现并处理路径危险点，对速度轨迹提前规划，实现速度的平滑过渡，防止过切等现象，能有效保证较高的加工效率及加工精度。本文在江苏省自然科学基金（招标）项目（No.BK2003005）、国家自然科学基金(No.51005122)和航空基金(No.2008ZE52049)的资助下，系统研究了前瞻控制中的加减速算法、连续微小线段的自适应前瞻控制策略、以及参数曲线的前瞻控制方法并且探讨了NURBS曲线的S型加减速前瞻控制策略。论文的主要工作如下：在前瞻控制算法的组成构架中，加减速算法作为研究的基础，本文首先建立了数控前瞻控制中的加减速算法的通用模型，系统分析了前瞻中加减速算法中位移、速度、加速度等变化量，并且充分考虑了前瞻时速度轨迹和实际加工速度轨迹之间的误差，提出了一种实际加工中的速度误差修正方法，使实际加工速度严格按照前瞻时的轨迹进行，为以后研究各种曲线的前瞻控制奠定了基础。针对目前数控加工常用的将曲线离散成微小线段的加工方法，提出了一种针对连续微小线段的自适应前瞻控制方法。首先通过分析微小线段衔接处的速度约束条件，确定其衔接处的最优速度，并且根据实际加工路径曲率自适应的确定前瞻距离。通过优化控制策略，最大程度减少了迭代计算。针对参数曲线的加工特点，提出了一种参数曲线的前瞻控制算法。此算法根据参数曲线的曲率自适应地调整插补速度，并且根据相邻插补点的速度差值分析加工路径上的速度敏感点，通过比较分析速度敏感点，在前瞻路径上对速度进行统一加减速规划，在满足机床加减速性能的同时，提高了加工表面质量和加工效率。在分析参数曲线前瞻控制的基础上，针对目前复杂曲面中常用的NURBS曲线，探讨了一种NURBS曲线的S型加减速前瞻控制策略。通过分析曲率上升和下降区域近似找出速度敏感点，并且针对NURBS曲线和S型加减速计算的复杂性，在频繁加减速的区域用更为简便的三角函数方法统一规划加减速，减少速度的频繁变化和系统的计算量，保证加工的实时性。实验结果表明，所提出的数前瞻控制策略能够有效规划加减速路径，在满足机床性能的基础上，提高加工质量和加工效率。