在高速加工过程中,机床的动态特性对加工效率、轮廓精度及加工件表面质量均有较大影响。因此,仅基于加工件几何形状的插补算法已经不能满足高速加工的需要。本文针对高速加工,建立了几何特征与机床动力学特性的相结合的高速插补算法,确定了面向不同加工目标的插补策略,建立了插补算法性能测试平台,对插补算法进行验证。主要研究内容如下:本文对伺服电机驱动特性进行了分析,根据机床的负载功率和动态特性建立了机床动力学约束,并结合加工件的几何约束条件建立了基于机床动力学特性的前瞻控制插补算法的混合约束。对预估速度采用混合约束条件进行分析,实现了连续小直线段及NURBS插补算法的前瞻控制模块及预插补模块。根据连续小直线段插补算法及NURBS插补算法的特点,对影响高速加工的指令加速度、插补周期、插补精度等指令参数进行分析,确定了在不同加工目的下的插补策略。针对连续小直线段插补算法及NURBS插补算法,对现有的插补算法性能评价平台进行拓展,给出了插补算法轮廓精度,加工效率,动力特性及加工过程中的频谱特性等指标。通过此平台可以实现多种目标测试,对多种插补算法进行测试,以验证所开发的插补算法的正确性。同时,也可以根据加工曲线特征及对零件的加工要求,通过输入不同的指令参数,对加工结果进行对比分析,得出最优解,以减少试切费用,节约加工时间。为了对所开发的插补算法进行验证,建立了插补算法性能测试平台。该平台基于CAN总线结构,采用Linux实时内核,可实现最低2ms的插补周期,保证了采样的精确性。在此平台上嵌入了上述两种插补算法,并针对不同的加工指令参数对其进行测试,验证了插补策略的可行性。同时,将测试结果与插补算法性能评价平台仿真结果进行对比,结果表明两者的相关度相当高,从而也证明了运用插补算法性能评价平台的对所开发的插补算法进行测试的可实施性。