目前,粗加工大口径厚壁管均采用车外圆、镗内孔的传统工艺方法,由于大口径厚壁管一般都比较长且毛坯壁厚不均匀,加工时存在切削振动较大、刀具磨损严重、排屑困难、“崩刀”等问题,因此加工效率低、成本高。鉴于传统加工方法存在的问题,提出采用高效的车铣加工方法进行大口径厚壁管的粗加工。通过对大口径厚壁管车铣加工工艺的研究,确定采用偏心正交车铣加工大口径厚壁管的外圆表面,采用轴向车铣加工其内孔表面。针对大口径厚壁管外圆和内孔的车铣加工工艺,进行了工艺参数选择和效率计算的研究。通过和传统加工工艺的切削效率进行对比,得到车铣加工的切削效率比传统加工方法有较大的提高。对轴向车铣进行切削参数优化。确定以铣削速度、每齿进给量、刀片的有效切削刃长度作为优化设计变量,建立了以得到最大金属去除率为目标的目标函数。根据加工条件列出了约束条件,建立了轴向车铣大口径厚壁管的切削参数优化数学模型,选择基于MATLAB软件的多维约束优化有效集算法作为优化方法,对其求解。通过实例求解,验证了轴向车铣切削参数优化数学模型的可行性。