非回转对称光学曲面拥有结构紧凑、照明成像质量优良等特点,在航空航天、消费电子、国防军工等许多行业有着深入的应用,并且随着各类精密机电系统小型化、集成化的发展趋势,其在未来的应用价值也会越来越高;在加工该类曲面的众多手段中,超精密车削因其较高的切削效率,良好的表面精度以及适中的工艺要求,在产业界被广泛应用,本课题围绕着非回转对称光学曲面超精密车削过程开发了数控加工编程系统,该系统具备刀具干涉检查、车削轨迹规划以及机床动态特性分析等功能,能够根据实际加工的需要计算生成精度优良且加工可行的车削轨迹以及相应的数控代码文件。首先,通过分析超精密车削过程中的工艺要素,对系统整体的功能模块进行设计,确定了顺序为任务输入、干涉检查、轨迹规划、后置处理的系统工作流程;针对软件环境下分析表达式不同曲面的几何特征需统一算法的需求,选择了B样条参数曲线作为数学工具并对原有构造方法进行了改进,降低了原方法带来的较大的边界误差。随后,基于对径向及周向曲线插值重构的思想提出了刀具干涉检查算法,用于在系统中实现异类曲面对刀具的干涉检查;分析了超精密车削形状误差的形成原因,提出了精度驱动的刀具轨迹生成算法,运用该算法生成了平面正弦网格的加工轨迹并对按该轨迹加工所产生的表面形貌与形状误差进行了建模分析,以验证算法的合理性;分析了机床性能参数对轨迹可执行性的影响,依托前一步已规划完成的轨迹,提出了该轨迹对应的刀位点间加工运动时间的计算算法。最后,对上述算法和流程进行整合,基于Visual Studio中的Win Form应用项目完成了数控加工编程系统的开发,对系统生成的数控代码文件进行了切削验证实验,使用白光干涉仪对加工完成的工件进行精度检测,验证了该系统的工程应用意义。