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随着现代科学技术的发展，新材料不断出现，如高强度钢、不锈钢、高温合金、钛合金及复合材料等，它们具有高强度和高耐磨性等一系列特殊性能，但切削加工性差,普通刀具的耐磨性已经不能满足要求。CBN、PCD等超硬刀具虽硬度高、耐磨性能好，但不宜普遍推广使用。故研制新型结构的刀具是解决这一难题的有效方法之一。自回转车刀就是新型结构刀具，但当前的自回转车刀关于结构的优化设计与加工制造的研究很少，特别是刀片旋转的不均匀问题始终没有得到很好解决。本文就是针对与此有关工作展开的。 首先，在对自回转车刀的工作原理分析的基础上，对自回转车刀的结构进行了优化设计，利用有限元软件计算了刀体在最大载荷下的变形量，校核了刀体刚度。 然后，研究了自回转车刀的制造工艺，包括合理加工工艺过程分析研究，各组成零件的车削、铣削、磨削及热处理工艺，特别是高速钢圆形刀片的冷、热加工工艺，再通过合理装配，从而保证了自回转车刀的装配精度，为解决自回转车刀圆形刀片旋转不均匀难题奠定了基础。 最后，用自行研制的高速钢自回转车刀进行了预备试验，测评了自回转车刀的自旋特性，用正交试验法优化了自回转车刀旋转均匀对应的切削参数，用单因素法进行了刃倾角sλ、背吃刀量pa和进给量f对切削力及加工表面粗糙度影响的切削试验，试验结果证明所研制的自回转车刀的结构参数合理。在一定条件下可以采用较大进给量切削，并大大提高了刀具使用寿命。