高强度钢因其高强度、高硬度、高韧性的优越性能,被广泛应用于航天航空、机械、石油、土木等领域。但同时高强度钢是一种难加工材料,若采用普通单齿螺纹车刀加工,会导致切削力大、切削温度高、刀具表面磨损剧烈,严重影响螺纹加工精度、加工效率和刀具寿命。高强度钢螺纹的车削加工,无疑对螺纹车刀提出了更加苛刻的要求。鉴于多齿螺纹梳刀具有加工效率高、刀具寿命长的特点,使用多齿螺纹梳刀对高强度钢进行螺纹加工。因此,如何设计优化梳刀结构,以实现高强度钢螺纹高效、高精度、刀具长寿命的加工是目前急需解决的关键问题。为此,本文针对S890高强度钢非对称牙型螺纹车削过程存在的问题,基于金属切削原理与螺纹车削刀具设计理论,利用MATLAB、UG、Design-expert、Advant Edge和VERICUT手段,设计非对称牙型螺纹梳刀,研究梳刀几何参数对切削性能的影响,并运用BP-遗传算法对梳刀几何参数进行多目标优化。具体研究工作如下:1)非对称牙型螺纹梳刀初步设计。基于螺纹车削加工原理及S890高强度钢的加工特性,根据非对称牙型螺纹定义与螺纹车削刀具设计理论,初步设计了非对称牙型螺纹车削梳刀,包括了刀片形状、刀片材料和刀片几何参数,为后续螺纹梳刀优化提供初步方案。2)非对称牙型螺纹梳刀切削性能研究。基于响应曲面法对S890高强度钢螺纹车削进行加工仿真试验,探究了刀片前角、第一齿齿高、刃口钝圆半径以及参数相互作用对主切削力、切深抗力与切削温度的影响;建立了主切削力、切深抗力与切削温度的回归模型,并通过方差分析验证了回归模型的可靠性,为梳刀几何参数多目标优化奠定基础。3)非对称牙型螺纹梳刀几何参数多目标优化。基于综合加权法与熵值法,建立了以主切削力、切深抗力以及切削温度的梳刀几何参数目标优化模型;运用BP-遗传算法对综合目标进行多目标优化,得到了最优梳刀几何参数组合。4)优化后非对称牙型螺纹梳刀的验证与切削速度优选。利用Advant Edge加工仿真与螺纹车削实验,验证了优化后梳刀的可行性和可靠性;并通过单因素螺纹车削实验,对高强度钢非对称牙型螺纹梳刀加工的切削速度予以了优选。综上,本文的研究将为高强度钢非对称牙型螺纹车削梳刀的合理设计提供理论依据,并有望进一步提升高螺纹梳刀的切削性能和工效。