随着机械零件逐渐向轻量化发展,工业生产对辊弯设备的要求越来越高,因此有必要对设备进行优化以达到零件加工质量高、设备工作稳定以及生产效率高的目的。如今国内外的学者主要侧重于成形机理方面的研究,少有文献提及或者解决设备制造优化方面的难题。本文针对变截面辊弯成形制造过程中零件加工效率和加工装备使用寿命等要求,从成形进给速度、加减速方案以及成形轨迹三个方面进行研究,完成成形设备的制造优化,并实现了变截面辊弯成形装备的平滑运动控制。基于D-H参数法完成了变截面辊弯成形机构正逆运动学分析,获得了成形装备操作空间与关节之间的位置、速度等数学表达,求解了运动雅克比矩阵,完成了装备灵巧性分析,并找到了成形机构的最优结构参数。分析了变截面辊弯成形装备的运动学特性和动力学特性。得到了变截面辊弯成形制造过程中成形路径几何特性与成形轧机的运动学特性及动力学特性之间的函数关系,提出了在各轴加速度、伺服电动机驱动力以及功率的约束条件下,变截面成形装备最大安全成形加工速度求解方法。并针对具体的变截面辊弯成形零件,求解了最大安全成形加工速度。此方法在确保零件加工质量和轧机稳定加工的前提下,可以提高变截面辊弯成形加工效率。针对成形装备的速度突变以及加速度突变问题分别提出了 Bezier插值方法以及三次轮廓曲线方法。Bezier插值曲线保证了成形轨迹无“尖点”,轧辊在轧制控制点处时速度不突变,减轻了机床的卡顿和振动现象。三次轮廓曲线保证了在机床进给过程中加速度连续不阶跃,同样减少了装备工作时的抖动现象。保证了机床运行时的平滑控制,也保证机床的实时响应。论文的优化方法对于辊弯领域的发展具有一定的理论指导作用和工业参考价值。