随着生活水平和审美品位的不断提高,人们越来越重视居住及办公环境,并显示出了对家具样式,特别是曲线／曲面类回转产品的青睐,如椭圆餐桌、椭圆镜框、欧式木窗及异形装饰品等。这些产品的市场需求量非常大,而且产品的外形轮廓和加工工艺并不是非常复杂,若采用高档的传统三维数控铣床加工成本过高而且功能富余；若采用低端的平面数控铣床加工,因其使用直线插补方式而造成曲线轮廓精度过底。所以目前迫切需要开发简易实用和专门化的回转产品数控加工设备,来实现系统低控制档次得到高加工精度的目的。针对回转产品的特点,本文首先提出了极坐标数控专用木工铣床的构成原理,并验证了在极坐标机床进给方式下加工圆及非圆二次曲线具有绝对优势；研究了该专用铣床实现编程的数学模型,并给出椭圆算例进行了验证。并且在原理研究的指导下,完整开发设计了一种新型专用极坐标铣床,主要特点为极坐标和极径数控,并由床身、支承架、传动系统、压紧机构等组成,其中传动系统包括可双级变速的主传动系统和径向(X向)、回转(C向)的进给传动系统,从而能够实现圆及非圆二次曲线的切削、空行程数控调速、回转进给与径向进给的联动调速等功能,完成轮廓曲线的粗精加工。其次,本文对机床的关键部件支承架进行了有限元分析和求解。通过对支承架进行静态、模态和谐响应分析的研究求解,得到了支承架的静态最大应力、最大位移和受力分布情况,支承架在低阶模态下的固有频率和变形图,以及关键部位的谐响应曲线,结果分析表明支承架的强度刚度和稳定性良好满足设计要求。最后,在Pro/E环境下建立极坐标数控专用木工铣床的运动模型,并进行了模型的运动仿真分析,为结构设计的改进和完善提供指导；在裸机基础上进行了机床造型设计,提升了机床的外观美感和产品档次,有效促进了该产品的市场化推广本文的设计与研究,对回转类产品的加工提供了一种新思路,在家具加工机械中形成一种新技术。极坐标数控专用木工铣床对曲线的加工精度高且机床结构简单,其以专用化的功能和经济实用的定位填补了市场空白,具有很大的市场空间和经济效益。