近年来,复杂面形/结构零件的应用范围越来越广,不论在军事上还是在民用上的需求越来越紧迫,某些特殊成像效果的光学系统只有采用复杂面形光学零件或复杂结构才能够实现,而且往往一个零件上既有复杂面形也有微小结构,这些零件不能用传统的切削加工方法进行加工。而具有大行程、高频响特点的快刀伺服加工技术,结合了快刀伺服和慢刀伺服加工技术的优点,能够实现复杂面形/结构零件的精密高效加工,是目前国内外研究的热点之一。本文主要针对适合复杂面形/结构零件加工的大行程、高频响快刀伺服加工方法开展研究,主要内容如下:1)对复杂面形/结构零件快刀伺服加工的特点进行分析,研究了刀具轨迹控制的实现方式;在此基础上,对整个工艺系统进行方案设计;2)分析了音圈电机驱动的FTS伺服刀架的结构,建立具有大行程、高频响特点的伺服刀架机电耦合模型;分别基于模拟控制器和PMAC运动控制卡设计FTS控制系统,为实现系统的全数字控制奠定了基础,同时对FTS伺服刀架的运动特性进行测试分析;3)分析了机床几何误差对快刀伺服加工精度的影响,对加工机床导轨、主轴的性能进行测试和分析;4)针对一个典型的复杂结构零件进行快刀伺服加工实验,对加工结果进行了评价和分析。