刀路轨迹优化作为数控加工的入口,在数控系统中占有重要的位置。由于数控机床输入的G代码是由CAM软件经过后置处理生成的,这样生成的G代码由于CAM软件中的精度或者一些参数设置可能在局部产生上下跳动。所以如果我们不对这些问题进行处理直接将数据输入后续加工中,就可能产生刀痕或者尺寸不合格或者导致机床本体的过大振动。因此为了解决这个问题,本文在传统轨迹优化的基础上设计了一种基于轨迹特征和加工模式的轨迹优化算法。传统的刀路轨迹优化主要是以曲线插值法、曲线拟合法等方法为基础,而这些方法都存在一个最重要的问题即没有有效利用小线段中保留的原始轨迹信息。所以还原结果很难在效率和精度上有一个平衡,并且还原效果很不稳定。为了解决这个问题,本文以NURBS还原算法为基础,将入口小线段轨迹还原成NURBS曲线。针对入口点的多种问题设计了稳定的预处理算法,使轨迹的部分问题在初期得到解决。针对多种还原方法适用条件,在还原方法确定的基础上,设计了基于轨迹信息的轨迹分区方法,该方法充分结合多种还原方式的优点,对不同类型的轨迹进行了细致的识别处理,将其分为几种不同的轨迹类型,分别进行不同的处理方式。针对传统轨迹优化方式存在的一些基本问题,我们提出了能有效利用轨迹特征的还原算法,对多种传统轨迹优化方法进行了深入研究,针对分析了NURBS插值优化方式和NURBS拟合优化方式的适用条件以及其劣势。为了有效利用轨迹特征本文设计了有效的特征提取还原的整体方案,包括如何有效布置特征点,如何在保证效率的前提下迭代修正误差方案。最后在实际平台上进行了实验验证,还原轨迹更加合理,精度效率符合要求。