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螺纹联接作为一种很常见的联接方式,使用范围广,常见于联接紧固件和结构件,其加工质量的优劣直接影响到螺纹产品的使用寿命。目前,伴随着数控技术及装备的迅速发展,螺纹铣削已成为一种高效的螺纹加工方法,但在螺纹精密铣削加工过程中,由于螺纹铣刀结构十分复杂,其牙型轮廓包络面与公称螺纹螺旋曲面不相符合,因而无法避免产生加工干涉,因此如何优化螺纹铣刀轮廓以减少螺纹铣削加工干涉已成为近年来螺纹铣削加工技术中的热点研究问题。为此,本文基于螺纹铣刀牙型轮廓生成原理和螺纹铣削原理,分析了螺纹加工干涉机理,建立螺纹铣削加工干涉学模型,构建了螺纹铣刀轮廓优化模型,并运用MATLAB进行编程、计算以及分析,最后通过VERICUT虚拟仿真以及数控切削实验对所建立的干涉和优化模型进行验证,具体研究工作内容如下:1)圆柱螺纹孔铣削原理与加工干涉的研究。研究圆柱螺纹孔铣削原理及运动特性,通过对其深入的分析,得到圆柱螺纹孔铣削加工干涉产生的原因,并将圆柱螺纹孔铣削过程参数化,建立圆柱螺纹孔铣削加工干涉理论数学模型。2)圆柱螺纹铣刀轮廓优化设计。通过圆柱螺纹铣刀牙型轮廓生成原理和加工干涉机理,确定程序的总体设计方案,并基于1)中的圆柱螺纹孔加工干涉数学模型,研究得到圆柱螺纹铣刀轮廓优化模型,并利用MATLAB软件对该优化模型进行验证,同时设计、编制了相应的程序,完成对圆柱螺纹铣刀进行设计。3)圆柱螺纹孔削加工仿真及实验验证。采用数控加工仿真软件VERICUT,对圆柱螺纹孔的加工过程进行虚拟动态仿真,从而分析圆柱螺纹孔加工过程的安全性和仿真系统建立的合理性,验证圆柱螺纹铣刀牙型轮廓优化模型的准确性,并通过数控加工进行实验验证。综上,本文的研究为减少圆柱螺纹孔铣削加工干涉,以及建立内、外螺纹的高效精密、低成本的铣削加工奠定了理论基础,对促进圆柱螺纹孔精密铣削加工技术应用提供了科学依据。