本发明属于数控加工相关技术领域，其公开了一种基于球面样条的刀具路径匀顺方法及系统，包括构建单位球，获取刀轴矢量点在单位球上的位置；获得刀轴反向程序段区间；利用两个对称的四次球面Bézier曲线对拐角两侧的刀轴轨迹进行重构；基于球心角获得重构刀轴轨迹各控制点对应的球心角，实现对重构刀轴轨迹的参数确定；构建综合超限评价指标，若综合超限评价指标不为0，则捷度超限，执行如下步骤；对重构刀轴轨迹的参数和弧长进行等弧长离散，获得每段弧长下对应的刀轴矢量位置，基于刀轴矢量位置的允许偏差对刀轴矢量位置进行调整，直至综合超限评价指标为0，实现刀具路径的光顺和匀化。本申请解决了刀轴轨迹的光顺和匀化问题。