渐开线花键作为联接轴与轴上回转零件的一种联接方式，被广泛地应用于汽车、拖拉机、摩托车等众多的行业领域，因而花键加工的质量和效率成为人们关注的重点。花键轴冷滚轧作为一种新兴的加工方法，有高效率高质量等优点。我国少数企业引进了花键轴冷滚轧机床，但对其关键技术还不了解，加工生产受到外方的制约，因此消化吸收先进技术成为当务之急。 本文通过对一般齿廓曲面的成形方法和原理的研究，结合GROB公司生产的ZRMe9型花键轴冷滚轧机床，分析了机床的结构和运动形式，阐述了为保证花键轴的精度对机床提出的要求。在论述了安装倾角的含义的基础上，通过求滚轮和花键上对应点的相对速度，说明冷滚轧运动可以简化为成形运动。然后以“拉打顺打”为例，采用坐标变换的方法，确定了滚轮上任一点和工件齿廓上相应点的关系，建立了滚轮冷滚轧花键轴的数学模型，并且分析了模型中各参数的作用。利用Matlab强大的计算功能和CATIA在曲线和曲面处理上的优势，对花键轴冷滚轧运动结果进行了仿真。 滚轮的前期设计，即模型建立不考虑由于滚轧而产生在工件上的弹性和塑性变形，在后期设计中使用实验计算补偿法对这部分弹塑性变形量进行计算，进一步修正前期的滚轮模型，使得滚轮的设计更加合理。 最后用VisualBasic6.0二次开发SolidWorks2004，采取宏录制的办法，实现滚轮的参数化设计。并且生成了滚轮的工程图，为后续的滚轮加工制造以及冷滚轧运动的动力学仿真等奠定了坚实的基础。