随着经济的稳步提升，往常只在少数高档会所和宾馆中使用的石材，现在被广泛地应用于各种公共建筑中。除了楼地面和楼柱面采用石材铺砌外，作为人群主要通道的楼梯也常采用石材地面，但是楼梯扶手采用石材装饰的做法还不普遍，只在少数高档会所和宾馆等主要建筑中采用。主要原因就是目前的加工工艺比较复杂，导致生产效率也比较低。鉴于此，本课题的主要探究方向就是：优化设计专用切削加工设备以实现扶手的高效加工。首先，研究目前的加工工艺，分析可以改进的地方。为了改进加工工艺，我们可以将各个工序进行集成，石材的加工如果单工序设备加工，劳动量大，生产效率低，难于满足质量要求；之后通过Pro/E软件，建立扶手专用加工设备的立体三维模型。其次，基于有限元理论，对所建立的三维模型的各个主要部件（如立柱等）进行力学性能分析，根据分析结果得到可进行优化的目标。之后，利用分析软件，对各个关键部位进行优化。最终目标是性能得以提升的同时，也降低耗材量。再次，通过三维坐标机对扶手进行测绘，获取所要加工截面的具体数据。与此同步，基于曲线拟合原理，运用Matlab软件对目标进行进行多项式、分段多项式以及三次样条插值拟合。由拟合的结果，最终确定扶手的加工面数学表达式，这对扶手进行数字化机床大规模的生产和快速成形刀具的制作有非常重要的工业意义。最后，通过测力仪，检测在切削量不一样的情况下各切削力的分布情况，由上述数据，得出了切削量与切削力的关系图。对各切削力进行回归分析，建立数学模型。综合刨除最终确定优化后的加工工艺技术数据指标。通过本课题的研究，建立了加工设备的三维模型，并且工艺参数得以优化，扶手的加工工艺得到进一步的完善，为扶手的高效加工，提供了保证。