本文通过文献与现场调研，概括了曲轴螺孔的加工要求及几种螺孔加工工艺方法的优缺点和适用场合，结合汽车发动机厂的现场工况，介绍了曲轴螺孔攻丝加工中常见的几种工艺缺陷，包括螺纹烂牙、螺纹中径扩大和丝锥寿命短，并分析其产生的原因及影响因素，提出了消减缺陷的一般方法措施。 通过回顾金属切削中正交切削模型和斜角切削模型，结合丝锥结构特点及攻丝成形原理，研究了攻丝过程中所产生的切削载荷，包括攻丝扭矩、轴向力和径向力，并通过离散化的数学分析方法，将丝锥切削锥部沿轴向方向分为一系列单元刀具，建立了攻丝力学模型，推导出攻丝扭矩和轴向力的计算公式，总结出具有复杂形状丝锥切削力模型的建模方法与步骤。 论文重点研究了螺旋槽丝锥的攻丝特性及其几何参数对切削性能的影响，基于最优设计原理建立了攻丝扭矩最小及轴向力为零的双目标非线性优化模型，并利用Matlab软件，对螺旋槽丝锥的几何参数，尤其是丝锥容屑槽槽形，进行了优化，根据优化结果建立了丝锥的三维CAD造型。 最后，通过对丝锥优化前后的几何参数进行实验测试，并对刀具涂层材料性能进行比较分析，验证所得的优化结论，为曲轴螺孔攻丝加工提高成品率、延长丝锥寿命提供参考性建议。