汽轮机叶片的设计制造水平是衡量汽轮机技术优劣的主要指标之一。汽轮机叶片是汽轮机的关键部件,叶片加工的型面形状对于汽轮机的级效率影响重大。现代设计的叶片型而形状日趋复杂,加工工艺方法不断更新,加工要求更为严格。叶片加工精度和质量将直接影响到机组的运行效率和安全可靠性,因此研究如何提高汽轮机叶片加工精度和效率具有重要的实际应用价值。为满足汽轮机叶片高速高精度加工的需要,针对叶片横截面曲率半径变化大的结构特点,提出改进的NURBS曲线加减速插补算法对叶片进行插补。该方法考虑了高速高精度加工中容易超限的弓高误差和机床所能承受的加速度等因素,在插补中对进给速度突变的敏感区域进行加减速控制,使进给速度既符合加减速的要求,又能随曲线曲率自适应调整,因而可在提高轮廓加工精度同时,显著地减小加工过程中对机床的冲击。仿真试验表明,叶片采用该插补算法在满足机床速度和加速度约束的前提下,保证了加工的高速与高精度,且实现了加工时速度的平滑过渡。提出一种新的基于法矢量的NURBS曲线和曲面的刀具半径补偿算法,也叫等距算法。与目前常用简单曲线去近似逼近等距曲线和等距曲面的算法不同,新算法在三次NURBS曲线和双三次NURBS曲面矩阵表示形式的基础上推导计算出基曲线和基曲面上任意点处的单位法矢,将基曲线和基曲面沿着法矢方向进行等距偏置得到等距曲线和等距曲面。