车铣技术是当今世界机械加工领域的一项高新技术。由于其切削效率高、加工精度好等优点在当今工业发达国家的应用越来越广泛,利用多轴联动的车铣技术实现在一次装夹中完成凸轮轴的大部分加工是一种全新的凸轮轴加工技术。在车铣加工中心加工凸轮轴能够最大限度的缩短生产周期,仅需一次装夹就可以获得最佳精度。此领域的理论研究相对甚少,因此利用车铣技术对凸轮轴加工工艺设计和优化的研究有很重要的现实意义。凸轮轴的加工工艺经历了长期的发展过程,从传统的靠模仿形磨削加工到先进的数控加工,传统凸轮轴的靠模加工带有缺陷已经不适应现代生产的情况。随着车铣复合技术的发展,车铣加工凸轮轴“一次装夹,完全加工”可以替代传统生产工艺,从而车铣加工凸轮轴优越性得到充分体现。本文通过对车铣凸轮轴进行工艺设计和优化,建立了凸轮轴三维实体模型,采用先进的智能编程系统软件EdgeCAM对凸轮轴进行车铣组合数控编程,合理规划刀具的走刀路径,仿真并生成刀具轨迹,根据采用的车铣中心,经过后处理最终生成NC代码程序并进行车铣加工凸轮轴实验,验证了数学模型和仿真的正确性。本文的具体的研究内容如下：(1)利用三次样条函数对凸轮升程表数据进行插值拟合,得到凸轮的轮廓曲线并进行曲线拟合误差分析和光顺处理,建立车铣加工凸轮轴刀具路径数学模型,分析车铣加工刀具走刀路径。(2)针对车铣加工凸轮轴工艺设计研究,对车铣加工中刀具、定位基准、切入点和切出点等工艺参数进行选择,制订了车铣加工凸轮轴的工艺流程,探讨了采用车铣加工方法进行凸轮轴加工工艺。建立以最高生产率和最低生产成本为目标的优化函数,借助Mtalab数学软件进行目标函数优化计算。(3)利用EdgeCAM对凸轮轴进行车铣组合编程与仿真,其车铣加工模块在生成刀具路径和刀具路径优化方面都体现高效本质,工序更加集中,从而获得更高的位置精度；通过实体加工仿真检查刀具、工件和夹具在加工过程中是否发生碰撞,提高凸轮轴加工质量和生产效率。(4)在车铣加工中心上进行车铣加工凸轮轴实验,验证编程仿真的正确性。