车铣复合加工技术作为一项先进的制造技术,已经广泛地应用于曲轴、凸轮等复杂零部件制造中,并在加工效率、加工精度等方面体现出了非常明显的优势。然而,作为一项新的加工技术,车铣复合加工技术在理论及应用中尚有大量的研究工作亟待进行。为此,本文以车铣复合加工曲轴为基础,着眼于均衡刀具磨损量,改善刀具磨损情况,开展课题研究并将得出的结论方法运用于曲轴的车铣复合加工之中,验证所提理论方法的正确性。本文首先分析了车铣复合加工中刀具的瞬时接触情况。在完成刀具的初步选择后,确定了立铣刀车铣复合加工工件时的切削区域,在此切削区域内,利用几何方法确定了两种不同切削模式下刀具端面刃上任意位置在加工过程中实际参与的切削面积,为后续的研究工作奠定了理论基础。其次,利用简化切削力理论,通过确定端面刃在加工周期内切削厚度、切削深度的表达式,研究出端面刃整个加工周期内切削力的变化情况。结合切削面积模型,分析了车铣复合加工中平底立铣刀各切削刃的磨损形态与磨损量。再次,规划车铣复合加工曲轴的刀具轨迹,计算出车铣复合加工曲轴时的刀位点数据。同时,提出一种优化思路,对影响铣刀寿命的切削参数进行优化,以期达到刀具磨损更均衡的目的。通过对初选切削参数与优化参数的计算分析,研究并预测了不同参数下刀具切削刃上切削面积、切削力及磨损情况,为后续的切削实验提供了依据。然后,利用Matlab软件开发了曲轴车铣复合加工数控编程模块,输入必要的工艺参数后可自动完成后续加工曲面的造型、刀具轨迹的规划,最终生成数控加工代码。并将该代码导入Vericut软件中进行仿真,验证该生成代码的正确性。最后,在学校的四坐标加工中心上进行车铣复合加工实验,利用现有检测仪器,完成了可转位立铣刀刀片磨损情况的正交切削实验与刀具磨损分析,以及曲轴连杆轴颈等部位的试切加工,验证了编程软件模块生成数控加工程序,以及上文所建模型及分析结果的正确性。