在高速高精自由曲面数控加工中,时间最优和平滑的速度曲线轮廓对于提高加工效率、保证工件的轮廓允差和加工质量具有重要意义。为了减少传统速度规划方式机床较多的速度波动,本文提出了一种基于SAT辨识限速区间的速度规划方法。由于数控系统的实时性要求,限速区间的辨识只能依靠于刀路轨迹有限数量的局部几何信息。作为限速区间辨识最有效的依据,刀位点的离散曲率由于难以计算准确造成了限速区间很难辨识准确。本文提出了一种SAT(sliding arc tube)方法,其能够使限速区间的辨识更加准确,缓解加工过程中不合理的加减速。针对数控系统加工不同工件难以确定工件最优加工参数的问题,本文提出了一种基于统计的小线段速度规划参数自适应确定方法。首先以迭代的方式确定了小线段长度和转角的最优统计分布模型,其次根据分布模型确定了三个数控系统连续小线段的速度规划参数小线段长度下限、小线段长度上限和最小平滑内角。针对依靠刀位点离散曲率难以准确辨识限速区间的问题,本文提出了一种辨识限速区间的SAT算法。SAT是一段由参数定义的在刀路轨迹上滑动的弧形管道。首先利用确定的三个速度规划参数对刀路轨迹上的连续小线段区域进行识别;其次在连续小线段区域根据SAT不断在刀路轨迹上的初始化、塑形、滑动和遇阻过程完成限速区间的辨识;最后基于SAT所划分的限速区间对每个区间进行捷度限制的五段S形加减速速度规划。基于以上研究,对本文所提出的小线段参数自适应确定算法和SAT限速区间辨识算法进行了仿真和加工验证实验。实验结果证明,所提出的小线段参数自适应确定算法能够合理确定小线段的三个重要参数;所提出的SAT限速区间辨识算法能够准确辨识限速区间,有效缓解加工过程中不合理的加减速,提高零件的加工质量。