随着现代人们生活水平的不断提高,家具新品种、新样式层出不穷,对家具结构设计、制造提出了更高的要求,就是在推出家具新形式的同时必须减少家具设计开发的周期、减少材料损耗,以适应家具设计和制造的发展新趋势。目前我国在家具结构力学仿真分析方面的研究,还远远落后于家具制造的先进国家,尤其在家具结构有限元模拟分析及优化设计方面还有较多空白。本研究利用ANSYS参数化设计语言(APDL)编程对家具榫结构进行有限元分析和优化。再运用计算机辅助制造软件AlphaCAM和Smart 5-axis数控加工中心加工出初始和优化后榫。最后,通过力学性能测试榫结构的强度和刚度,并与有限元优化结果进行比较,得出以下结论:1)利用ANSYS参数化设计语言(APDL)编程对家具榫结构进行有限元分析和优化能够较好地模拟实际应力、应变状态,通过量化的设计计算实现了家具榫结构的优化设计,为以后参数化有限元法在家具结构设计中的应用提供借鉴。2)通过有限元分析和力学性能试验证明:榫头和榫眼的尺寸配合对榫结构强度和刚度的影响较大。对于圆材丁字形榫接合,当榫长比(榫头长度与榫眼所在构件直径的比值)为73.7%,榫厚比(榫头厚度与其所在构件直径的比值)为62%时该榫接合的强度最大、变形最小、刚度稳定性最好。3)运用计算机辅助制造软件AlphaCAM和数控加工中心,加工圆弧形榫肩的榫接合,表明了将CAD/CAM技术和数控机床应用在加工精度要求较高、复杂异形榫形设计和制造中的可行性,拓展了榫接合新型加工技术运用的思路。