数控技术作为现代制造行业中的关键技术，对实现加工过程柔性自动化、集成化、智能化起着非常重要的作用。其中的插补技术作为数控加工的核心模块，其性能的好坏直接影响零件的加工精度和加工效率。非均匀有理B样条(NURBS)曲线以其在复杂几何造型方面的诸多优势，自提出以来就在CAD/CAM领域得到广泛的应用。对于零件中的复杂自由曲线曲面，通常采用微段直线逼近曲线的方式进行加工，这种方法存在加工文件庞大、加工效率低和加工精度差等缺点，而自由曲线直接插补则可改善上述加工中的不足。因此，开发NURBS曲线插补技功能成为数控插补技术研究的重点。本文提出的NURBS插补技术，可将CAD/CAM建立的NURBS曲线模型直接在数控系统中进行加工，改善了零件的加工精度和加工效率，提高了CNC系统的轨迹生成能力。本文的主要内容包括：建立NURBS曲线数学模型；在考虑轮廓误差控制和进给加速度影响的前提下提出了NURBS自适应插补算法，用阿当姆斯微分方程进行下一插补点的迭代计算，并利用前、后差分结合代替微分对初始迭代式进行改进，同时辅以预估—校正法对迭代精度进行校正，实现了动态变步长的自适应NURBS曲线插补方式，使机床在满足误差要求的前提下，以最大化进给速度对零件进行插补加工，实现了插补精度和插补速度的优化；结合柔性加减速机制，采用前S型加减速控制，保证机床在启、停阶段的进给速度能够平稳的过渡，同时利用NURBS曲线的对称性进行插补减速点的预测；采用前瞻模块，动态预测速度突变点，利用回溯和重插补策略保证插补过程中的进给加速度在机床允许的范围内变化，避免机床因加速度过大而产生振荡与冲击，影响零件的表面加工质量；文章最后利用MATLAB软件进行实时数控加工轨迹仿真，对算法的插补精度、速度及加减速进行分析，证明了算法的正确性和合理性。并在此基础上，利用VC++软件在数控平台上验证了NURBS插补算法的实时性与可行性。