当今社会生产关系的快速发展,新一代科技革命与制造业深度融合,智能化生产线需要使用更多的间歇运动机构以实现更高精确度的周期性转位。在种类繁多的间歇运动机构中,弧面分度凸轮机构具有传动速度更高、分度精度高等性能优势。随着弧面分度凸轮机构取代传统间歇机构,这种高速精密分度装置在各行各业有非常广阔的应用前景。但由于弧面凸轮的工作曲面的复杂性,加工难度大,传统的加工制造方法很难保证加工质量,采用新型五轴加工技术则可更高效得解决弧面分度凸轮的加工问题。本文以钛合金弧面分度凸轮为主要研究对象,从三维模型设计,加工工艺设计,刀具路径规划等多个方面对其进行了加工策略研究,主要内容如下:(1)研究弧面分度凸轮的分类以及啮合规律,根据其运动规律与廓面特性推导出廓面的参数方程,采用Matlab计算出廓面的坐标点。在三维建模软件中通过间接建模法直接由曲线构建曲面,再构建实体的方式构建了弧面分度凸轮的三维模型,提高了弧面分度凸轮的建模效率。(2)针对弧面分度凸轮的三维模型特点对其加工难点进行了分析,结合机床的运动特性及刀具、夹具、加工安全性等多方面因素,设计出了加工弧面分度凸轮的工艺路线。划分了加工阶段,对弧面分度凸轮加工难点的负角面进行了研究,总结了一套适用于五轴数控加工的加工方案。针对弧面分度凸轮多轴加工起始、结束位置刀轴摆动角度过大不平稳的问题,结合凸轮的修正正弦运动规律进行了刀轴序列的优化。(3)基于钛合金弧面分度凸轮加工过程中受铣削力影响较大容易产生变形的问题,对钛合金加工的铣削参数进行了优化。采用单因素试验研究方法对钛合金零件的铣削过程进行分析,研究了铣削参数对铣削力以及其在三个方向分力的影响趋势。通过设计正交试验来验证铣削力模型,并从试验数据中拟合出钛合金的铣削力回归方程,创建钛合金铣削力经验模型。采用优化参数的方法改进了混沌粒子群算法,提出了一种更高效的铣削参数优化方法,并使用这种改进后的算法以铣削力最小为优化目标对铣削参数进行优化分析。(4)针对五轴双转台数控加工中心进行了运动求解,采用Post Processor软件开发了一种能够同时输出三轴加工、3+2轴加工和带RTCP功能三种加工模式下数控代码的后置处理器,并进行了数控代码编译。VERICUT仿真加工实验证明采用定制后处理器处理过的程序安全可用,最终在五轴数控加工中心完成了弧面分度凸轮的加工。