车削加工中心是我国应用最为普遍的车铣复合式加工机床,但目前常用CAM软件的数控车模块几乎都无法兼容车削中心圆柱面铣削功能的自动编程,若将问题完全等价于传统铣削来解决,又涉及到复杂的后置处理。因此本课题提出基于一种车削中心的高级编程方法——圆柱插补指令,开发一款车削中心柱面铣削自动编程系统,填补这一空白。论文内容主要包括:1.研究比较SIEMENS和FANUC等常用数控系统的圆柱插补指令,提出该指令应用的基本原则与注意事项;研究圆柱面曲线槽的数控加工工艺,给出了加工刀具、切削用量等工艺信息的选取原则,为系统开发提供了工艺基础。2.研究圆柱插补指令的数学模型,在直角坐标象限展开法的基础上,通过分析凸轮、螺杆、圆柱相贯线等典型圆柱曲线,推导出了任意柱面曲线的快速展开法,运用该方法对各种相贯线、螺旋线以及其他常用圆柱曲线进行了展开,从而突破了圆柱插补指令应用的数学瓶颈;研究常用的非圆曲线节点逼近算法,提出用伸缩步长法处理圆柱曲线展开线并对其基本原理与计算公式进行了分析与推导;探讨圆柱面曲线槽刀位轨迹生成中的数值计算问题,确定通过等距移动和连接设计曲线节点组获取全部刀位点的策略,并对其中涉及到的切削层划分算法、等距线算法和切削行划分算法分别进行研究和推导。3.在VC++6.0环境下进行系统开发,将系统划分为参数输入、显示输出、数值计算和后置处理四大模块;研究数值计算模块,对该模块类的构建方法、对象的生成与销毁、计算结果的保存以及组合曲线连接等重要问题进行了探讨,绘制了该模块中主要功能函数的算法流程图并给出了代码实现;研究了后置处理中的“坐标变换”算法以及该类与视图类的数据交互问题,提出了后置处理的总体编程思路,设计了算法流程图并进行了源程序的编辑工作。4.选择VERICUT软件作为仿真平台,在其中构造了车削加工中心的工艺环境;运用自动编程系统针对大量实例生成数控加工代码并导入VERICUT进行仿真,最终检验了系统的正确性与可靠性;研究加工的理论误差,分析了螺旋干涉现象产生的机理,为未来系统的改进升级提出了新的课题。