微结构表面是一类具有微观特征和宏观排布的功能表面,在精密测量、新能源和光学等领域具有广泛地应用。辊筒模压是一种低成本、高效率的微结构加工技术,该技术的关键是表面具有微结构的辊筒模具加工。其中,快刀伺服加工技术能够在辊筒模具表面高效地加工出微结构,已经成为了各国的研究热点。本文对辊筒模具微结构快刀伺服加工技术进行研究,开展了数控系统硬件设计和软件开发的工作、进行了辊筒模具微结构加工刀具轨迹规划的研究,最后通过实验,验证了本文所开发的数控系统能够满足辊筒模具微结构快刀伺服加工的要求。具体研究内容如下:（1）控制系统设计。根据辊筒模具微结构快刀伺服加工的控制要求,设计了由辊筒机床数控系统和快刀伺服系统两部分组成的控制系统。确定了控制器、伺服驱动系统、快刀伺服装置等关键部件,并完成了电控回路的设计,为后续的加工实验提供了硬件基础。（2）数控软件开发。以Qt5.12为开发工具,开发出了适合辊筒模具微结构加工的数控软件。所开发的软件具有轴状态显示、运动控制、程序运行等功能,能够将辊筒机床的运动与快刀伺服装置的运动相结合,用于辊筒模具微结构的加工。（3）刀具轨迹规划研究。分别研究了具有公式描述的微结构表面和阵列类微结构表面的加工特点,给出了对应的刀具轨迹计算方法。针对快刀伺服加工的特点,对传统的刀具圆弧半径补偿方法进行了改进,从而保证了微结构表面加工的形状精度。（4）系统调试与加工实验。为保证微结构的加工精度,对辊筒机床主轴和直线轴的伺服环路参数进行调试优化,确保了各轴都具有良好的控制精度。对快刀伺服系统的性能进行测试,验证了其性能能够达到加工要求。在此基础上,分别进行了辊筒模具表面切削,正弦波表面和球面微结构阵列加工实验。对加工结果进行检测,辊筒模具表面粗糙度为Ra 6.4nm,正弦波表面平均表面粗糙度为Ra 28.3nm,轮廓精度PV优于0.62μm,球面微结构平均表面粗糙度为Ra 43nm,轮廓精度PV优于0.75μm。