剃齿加工工艺作为齿轮展成法加工的一种,具有加工效率高,齿轮成形质量好,刀具耐用度高等优点,被广泛应用于汽车、船舶等行业的圆柱齿轮精加工中。但剃齿齿形中凹误差的存在会增加齿轮传动噪声,降低齿轮使用年限。为满足齿轮企业生产要求,本文从剃齿切削参数角度着手,以剃齿切削力与剃齿切削速度为表征量,对剃齿齿形中凹误差产生机理进行深入研究,并通过优化剃齿切削参数,达到减小或消除剃齿齿形中凹误差的目的。为准确反映剃齿加工运动过程,根据齿轮啮合原理,建立了剃齿加工运动模型。基于金属切削原理,考虑工件齿轮齿面弹性变形,建立了含剃齿切削参数的剃齿切削力模型。基于单一变量原则,研究分析了不同剃齿切削参数对剃齿切削力的影响规律,重点探讨了工件齿轮节圆处剃齿切削力的变化规律。同时,从剃齿切削力角度对剃齿齿形中误差的产生机理进行了分析,基于微分法确定了影响剃齿切削力的主要影响因素,并通过有限元法验证了模型的有效性。为进一步揭示剃齿齿形中凹误差产生机理,通过分析啮合点的剃齿切削速度,建立了含剃齿切削参数的剃齿切削速度模型。基于单一变量原则,研究分析了不同剃齿切削参数对剃齿切削速度的影响规律,重点探讨了工件齿轮节圆处剃齿切削速度的变化规律。同时,综合剃齿切削力与剃齿切削速度,提出工件齿轮节圆位置剃齿切削力大,剃齿切削速度小是产生剃齿齿形中凹误差的重要原因之一。通过剃齿正交试验,建立了工件齿轮齿形误差数学模型,并基于灵敏度分析方法,构建了齿形误差的灵敏度模型,得出了不同剃齿切削参数对齿形误差的影响程度。同时,以齿形误差的望小特性为目标函数,通过计算齿形误差信噪比,对剃齿切削参数进行优化,并根据剃齿试验验证了该方法的有效性。本文研究成果不仅对系统研究剃齿齿形中凹误差形成机理具有重要意义,而且为解决剃齿齿形误差问题提供了新的研究思路,具备一定的应用价值。