复杂光学曲面零件在提高光学系统性能,实现特殊光学特性,减少系统零件数量,减小系统尺寸等方面有诸多无法比拟的优越性,在航空航天、国防、通讯、生物医学、能源、车辆等工业和民用领域有着日益增长的应用需求。复杂光学曲面零件能否在这些重要领域中获得突破性的应用,其关键还在于能否实现高效、精密、低成本的加工。而规划轨迹的优劣将直接影响复杂曲面零件的加工精度和加工效率,具有重要的研究意义。本文综述了超精密加工中轨迹规划的研究意义以及现阶段国内外的最新研究成果。描述了几种常用的刀具轨迹规划方法：等参数法、截平面法、等残余高度法、多面体法、偏置面法等。同时,基于复杂光学曲面的NURBS曲线曲面表达特点和加工所应用的自行研制的五轴联动机床,建立了其在柱坐标系下曲面的模型。并给出了模型的主要参数节点的确定方式。分析了几种常见的轨迹规划方法,综合考虑光学曲面零件、机床结构和研抛工具形状特点,通过齐次坐标变换,对研抛工具进行偏置计算和位姿规划。提出了一种新型的变螺旋线轨迹规划方法,计算出行距和步距,给出了轨迹规划的算法并进行了仿真分析,同时,通过Vericut软件对轨迹规划的仿真结果进行了优化,并进行了实验验证,结果表明,提出的变螺旋线轨迹规划方法在保证被加工表面质量的情况下,可提高加工效率。