大螺距螺纹零件广泛应用于大型压力机、重型机床等制造装备中,起着紧固、联接、调节、传递动力等作用。加工此类零件时,刀具左右切削刃的抗磨损性能和使用寿命有较高的要求。已有的刀具后刀面磨损宽度评定和使用寿命计算方法仅反映出刀具磨损随切削行程变化的平均性质,无法揭示出刀具后刀面磨损宽度沿切削刃长度方向上的不均匀性,据此计算的刀具使用寿命存在较大偏差,难以获得高抗磨损性能的刀具和优良的切削工艺方案。本文为消除径向分层切削大螺距螺纹存在的原理性误差,提出了轴向分层切削方法,通过车削大螺距螺纹刀具磨损实验,获取了车削大螺距螺纹刀具磨损形态,揭示出刀具磨损对螺纹加工表面影响。利用刀具后刀面磨损及切削刃钝圆半径测量数据,研究了刀具磨损条件下力热载荷变化特性,为进一步揭示刀具切削载荷与刀具磨损之间的交互作用关系提供了依据。依据左右刃后刀面受力分析结果,完成实验刀具设计,提出了左右后刀面磨损实验方法,结合车削大螺距螺纹刀具磨损实验,揭示了左右交替轴向分层切削大螺距螺纹过程中,刀具左、右后刀面磨损差异性及其影响因素。针对刀具后刀面磨损沿切削刃方向上分布的多样性,研究测量刀具后刀面磨损宽度的方法,构建刀具后刀面磨损宽度分布函数,定量描述了切削刃结构和刀-工接触关系不同所导致的后刀面磨损宽度分布上的差异性,利用左右切削刃等行程刀具磨损实验数据,获得了刀具后刀面磨损宽度随切削刃位置改变和切削行程的增加而不断变化的特性。为解决刀具磨损不均匀性引起的刀具使用寿命缩短和加工质量下降等问题,研究了刀具切削性能测试、刀具与工艺方案优选方法,在车削梯形外螺纹刀具磨损工艺实验基础上,提出了大螺距螺纹轴向分层切削工艺设计方法,获得了车削大螺距螺纹精加工工艺方案,并进行实验验证。本文提出的刀具磨损不均匀性分析、测量方法及工艺设计方案,有助于提高刀具的抗磨损性能和使用寿命。