A medida que las aplicaciones para superficies ópticas libres continúan creciendo, la necesidad de métodos de mecanizado de alta precisión se vuelve cada vez más necesaria. Diferentes estrategias de trayectoria de herramienta para el torneado de superficies libres de ultra alta precisión pueden tener un impacto significativo en la calidad de las superficies mecanizadas. Este artículo presenta un nuevo método de planificación de trayectoria de herramienta para el torneado de diamante con servo de herramienta lenta de ultra precisión basado en la curvatura de las superficies libres. El método analiza las propiedades geométricas diferenciales de las superficies libres reconstruyendo superficies libres NURBS. Se construye un modelo matemático basado en los parámetros de diferentes posiciones de la superficie libre, parámetros de trayectoria de herramienta y altura residual de la herramienta. Se pueden calcular parámetros de trayectoria de herramienta apropiados para generar la trayectoria de torneado de diamante con servo de herramienta lenta de ultra precisión óptica. En comparación con las trayectorias generadas por el método tradicional de espiral de Arquímedes, el método de planificación de trayectoria de torneado de diamante con servo de herramienta lenta de ultra precisión propuesto en este artículo puede generar trayectorias más uniformes en las superficies libres y mantener la altura residual de la herramienta dentro de un rango pequeño.