自上世纪八十年代以来,我国陆续从国外进口了多套高速线材生产线。但作为设计制造吐丝机的最核心技术——吐丝管空间曲线方程等相关参数外商均不提供。吐丝机吐丝质量差、吐丝管使用寿命短与吐丝管空间曲线是否合理有着最直接的关系。国内线材生产厂家由于没有吐丝管曲线方程的信息,在怀疑吐丝管设计曲线存在问题时只能以试验方式对其进行改造,这样不但费时费力且难以找到问题存在的根源。因此,如何得到精确的吐丝管曲线方程,并对吐丝管的曲率、速度、受力情况进行分析是解决这一问题的关键。本文通过分析线材在吐丝机吐丝过程中的速度与受力情况,建立了完整的理论体系,给出了线材在吐丝管中运动时的各分速度和所受各力的计算方法。利用精密测量设备——三坐标测量仪,测量得到唐钢高线吐丝机现场使用的吐丝管空间曲线,并用数学方法拟合回归得到该吐丝管的曲线方程。从吐丝管的曲率变化及线材在吐丝管内的速度和受力变化情况等几方面进行分析,从中找到了唐钢吐丝机吐丝质量差的多方面原因。在满足线材在吐丝管内运动条件及在吐丝管入口和出口处的边界条件下,建立了柱面坐标的吐丝管曲线方程表达式,设计出一条符合现场生产条件的吐丝管空间曲线,与实际吐丝管曲线进行了对比。并对唐钢高线吐丝机在生产过程中出现的问题进行了分析研究,并实施了现场改造,取得了明显的实际效果。选择具有理论和工程实际意义高速线材吐丝机吐丝管空间曲线为研究课题,不仅对设计研制吐丝机有重要理论意义,而且对于高速线材厂在生产实践中的吐丝机技术改造也具有非常重要的实际意义和应用价值,具有一定的工程指导意义。