光学自由曲面元件能够实现特殊的光学特性，提高光学利用率，减少系统零件数量，缩减系统尺寸，已在民用、军事及航天等领域得到了广泛应用，并具有广阔的前景。然而，由于光学自由曲面的非回转对称微结构以及较高的表面质量要求，传统的切削加工方法无法满足加工的需要。快刀伺服（Fast Tool Servo,FST）超精密车削技术由于具备高频响应的快速刀架，加工中金刚石刀具能够在Z向完成快速精密进刀运动，从而能有效加工非回转对称微结构表面。本文重点对快刀伺服车削加工的刀具轨迹生成及插补技术进行研究，利用等残留高度法对刀具路径进行规划，提出了一种实时NURBS曲线插补的加减速控制方法。主要内容包括以下几个方面。根据快刀伺服车削加工的特点，采用周向等角度法离散刀触点。比较几种常用的刀具路径规划方法，说明等残留高度法的优势，并以典型自由曲面为例，利用该方法生成刀具轨迹。分析传统直线、圆弧插补方法在自由曲面加工中的不足，说明采用曲线插补的必要性。对插补的速度规划方法进行研究，在此基础上提出一种深入到加加速度层面的实时加减速控制方法，从而有效改善加工过程中的动态性能，保证加工质量。最后，对该方法进行了验证。本文所做的工作可以为进一步研究超精密车削加工自由曲面的方法提供帮助。