铁道车辆是我国主要的运输工具,车轮是车辆的关键部件,承担着车辆全部重量,且在轨道上高速运行。随着现代社会对铁路运输的要求越来越高,高速列车、重载列车得到了快速发展,因此,对车轮的设计与制造的要求也越来越高,采用现代CAD/CAE/CAM技术对车轮设计、制造和维修显得尤为必要。本论文首先对车轮的结构形式、技术要求和制造工艺进行了分析研究。在此基础上,开展车轮三维实体造型及参数化设计方法的研究。并利用SolidWorks软件系统,建立了车轮三维CAD模型。对车轮关键几何尺寸进行了分析,通过建立EXECL系列参数表,实现了车轮的参数化设计。针对传统设计方法无法精确计算车轮应力分布和最大应力问题,提出运用CAD/CAE集成技术的方法进行车轮结构强度分析计算。对CAD/CAE集成技术进行了分析,实现了车轮CAD模型与ANSYS间的数据共享。在分析车辆典型受力工况的基础上,建立了车轮的结构强度计算模型,采用有限元分析软件ANSYS对典型结构车轮进行了分析计算,给出了车轮强度的评定方法。针对车轮踏面数控加工和CAD/CAM集成的需要,采用三维软件SolidWorks API和Visual C++.NET为开发工具,采用COM组件技术进行了车轮踏面数控加工编程软件的开发。该软件可利用车轮三维CAD几何模型直接获得车轮踏面的几何参数,并根据输入的加工参数自动生成车轮踏面数控加工代码。