旋风铣削在加工细长杆类工件方面,改变了传统车床加工效率低下的缺点。以其优异的加工性能,在加工变径工件方面得到了广泛的应用,但是在实际的生产中,由于在加工中刀具是固定的,随着加工工件的多元化和加工要求的多样化,普通的旋风铣床的不足之处就更加暴露,已经不能满足现代的加工需要了。本文针对旋风铣床存在的缺点,提出了数控变径旋风铣床的加工方案。本课题分析了各种光杆的加工方法,以固定刀具内旋风铣床为基础,分析了刀盘进给式旋风铣床的加工原理,在此基础上提出了变径旋风铣床的设计方案。本文通过对机床关键部分的机械方案和控制方案的分析,完成了刀盘进给部分的理论设计方案,通过使用阿基米德螺线平面螺纹实现了自动进刀。针对机床纵向跨度比较大,为了保证加工精度,在机床的纵向采用了位置检测装置实现精确控制,减小了在加工细长工件时的纵向定位误差和随动误差,实现了精确加工。对于数控变径旋风铣床自动进刀部分的实现方案,分析了运动控制卡的控制特点,采用电机的随动控制实现刀具进给,刀具的进刀和退刀是通过速度累加方法来实现的,确定了刀盘自动进刀部分的控制方案。对于刀盘自动进刀部分机械结构造成的加工误差,通过分析和研究运动控制卡的特点,提出了在刀盘进给方向上实现误差补偿的设计方案,即开发运动控制卡的螺距补偿功能实现误差补偿。通过对变径旋风铣床机械部分和控制部分的理论分析,确定了整个机床关键部分的控制方案,分析了运动控制卡在跟随控制方面的功能,全闭环控制和其他在机床控制方面的功能。通过对变径旋风铣床的控制方案的确定及机构方案的设计,为机床的研制和实现加工过程奠定了理论基础,使得变径旋风铣削加工成为可能。