大型精密螺纹（长度大于8m，直径大于200mm，精度P3级）是当前各类大型重载机床中将旋转运动传递为直线运动的关键功能部件。国外一些工业发达国家采用硬态旋风铣削加工大型精密螺纹。大型精密螺纹高性能切削技术结合了高速切削技术、旋风硬铣削技术、绿色加工技术，可对硬度60HRC以上的滚珠丝杠和滚珠螺母直接进行硬铣削，通过以切代磨实现精密与高效一体化加工，同时以干切削或少切削液实现绿色加工，是当前先进制造领域精密、高效、绿色加工的集中体现和发展方向。本文在总结国内外大型精密螺纹高性能切削研究工作基础上，以国家重大科技专项“大型、精密、高效、数控螺纹加工设备”为应用研究背景，以理论研究和试验研究相结合的方法，对提高大型精密螺纹切削性能的若干关键技术进行加工机理和工艺基础研究。　　 首先，针对国内外硬切削加工机理的研究现状，通过试验研究、金相分析和SEM电镜观察技术，分析了旋风硬铣削锯齿状切屑的形成机理，提出了微观锯齿状切屑概念，认为绝热剪切理论的热软化作用在形成微观锯齿状切屑过程中占主导地位。研究了切削速度和切削深度变化对微观锯齿状切屑形貌的影响规律;并采用有限元仿真技术，建立了不连续硬切削过程的仿真模型，揭示了旋风铣削过程中材料变形的内在规律和本质，并通过原理性试验验证了该仿真模型的有效性，为进一步深入分析大型精密螺纹高性能切削奠定了理论基础。　　 其次，针对影响大型精密螺纹高性能切削的关键技术进行分析，通过试验和有限元仿真技术，研究了PCBN刀具在不连续切削的硬旋铣加工中的特点，以及切削力冲击对刀具磨损和破损的影响，集成了PCBN刀具的材料、角度、形状的优化分析结果，设计了具有高效、节能、环保整体功能的新型刀具结构。为了进一步在切削加工过程中实时监控刀具磨损变化情况，研究了基于灰色理论的在线监测，并通过大量的试验研究得到切屑宏观锯齿形貌随不同切削条件变化的规律，提出了采用切屑宏观形貌辅助在线监测和预报方法，实现了大型精密螺纹高性能切削的在线监测与预报，对提高大型精密螺纹的加工质量、加工效率具有重要的理论意义和实用价值。　　 最后，从大型精密螺纹高性能切削工艺系统的研究角度，建立了融合大型螺纹旋风铣削加工从工件材料热处理、装夹支撑、刀具设计和切削用量等各个加工阶段的动态规划集成优化模型，并就集成优化中装夹支撑阶段和切削加工阶段的子系统进行了比较深入的优化研究，努力使大型精密螺纹高性能切削的优化工作从局部最优达到全局最优。开发了基于绿色制造的旋风铣削数据库系统，为大型精密螺纹高性能切削技术的推广和应用提供理论指导和技术支撑。