滚刀是齿轮加工中广泛应用的一种刀具,其齿形精度直接影响所加工齿轮精度。目前滚刀一般采用径向铲磨方式进行精加工,由于径向铲磨会造成齿侧面畸变,减小齿形合格长度,导致滚刀精度寿命低,径向铲磨工艺严重制约着滚齿加工水平的进一步提高。为此,本文围绕提高滚刀径向铲磨精度这一目标,在对传统的铲磨工艺研究的基础上,提出了滚刀数控变速铲磨方法,并进行了相关分析与仿真验证,以期有效提高滚刀精度寿命。首先,综述了齿轮滚刀加工工艺及发展历程,对比分析了目前滚刀加工铲磨时增加齿形合格长度的方法,探讨了基于仿真环境的滚刀精度虚拟检测思路。其次,基于滚刀铲磨运动分析,讨论了铲磨加工过程及齿侧面的形成机理,给出了引起齿形畸变的内在原因。为了有效地解决齿形畸变的问题,提出了数控变速铲磨法,给出了数控变速铲磨原理及建模步骤。接着,进行了铲磨运动过程的数控化分析,建立了基于VERICUT仿真软件的数控变速铲磨模型,给出了仿真环境下的齿形误差虚拟测量方法;同时,为使铲磨模型求解方法更利于工程应用,基于实体布尔运算原理,采用VC++与AutoCAD ObjectARX混合编程,实现了数控变速铲磨模型的参数化,可以适应各种不同的铲磨工况仿真。最后,基于仿真结果进行了齿形畸变误差的虚拟测量,探讨了变速铲磨模型的优化方法。对直线变速模型和指数变速模型的应用结果分析,合适的数控变速铲磨模型能够补偿畸变误差,有效降低齿侧面畸变,增加齿形合格长度,从而提高滚刀精度寿命。