惯性约束激光核聚变的研究对于我国国民经济、国防应用和基础研究探索都具有重要而特殊的意义，在研究过程中需要用到各种高精度、复杂面形、特殊材料制作的异形靶零件，传统加工技术已经难以胜任。快速刀具伺服加工技术是一种新型复杂面形加工技术，它通过控制刀具做高频响、高精度的跟踪运动，与机床伺服轴运动相配合，实现非回转对称或复杂面形零件的超精密加工。快速刀具伺服技术的发展，为靶零件加工提供了一种新型、高效、经济可靠的途径。本文针对靶零件调制表面的面形特点与工作状态要求，设计了高刚度、高频响、大驱动力的快速刀具伺服系统，主要研究内容如下：1）快速刀具伺服系统驱动性能分析通过对快速刀具伺服系统进行建模分析，研究模型参数对系统性能的影响，重点分析了切削力、微结构形状特征、工艺系统动态特性等因素对加工精度的影响，在此基础上对驱动元件进行了参数设计与选型。2）高刚度柔性铰链刀架设计针对不同结构形式柔性铰链的应用特点，设计了结构简单紧凑的柔性刀架，对其刚度与固有频率进行了建模分析；通过正交试验设计方法，完成了刀架结构参数的优化设计。3）快速刀具伺服系统性能测试与模型参数辨识针对研制的快速刀具伺服系统，对关键部位进行了安全性校核；测试了静态、动态输出特性参数，通过扫频实验，完成了系统模型参数的辨识与优化，研究了正弦输入控制信号的修正方法。4）典型复杂面形零件加工实验设计了用于补偿快速刀具伺服系统幅值与相位的前馈控制算法，并编制了控制软件；针对正弦射线、二维正弦波等典型复杂面形零件进行了加工实验，验证了快速刀具伺服系统的加工能力。