高承载能力、高传动效率、长使用寿命和高可靠性等优良特性使齿轮成为精密机械传动的核心基础件。其制造精度及精度稳定性直接决定了高端装备的运行性能、服役寿命、安全性和可靠性。滚齿加工是一种生产效率高、应用广的展成加工方法,但滚齿加工的精度对齿轮受机床、刀具及工件的多源误差影响。其中数控滚齿机的传动链误差影响滚齿加工时滚刀和工件之间的展成运动的准确性,从而导致滚齿加工误差。数控滚齿机的传动链是一个复杂的机电系统,结合了电子齿轮箱等现代数控技术和传统的齿轮(包括蜗轮蜗杆)传动。但仍存在以下问题:传动链误差测量设备的制造偏差和安装误差导致传动链误差测量不准确;工作台惯性大、误差来源复杂等因素导致传动链误差溯源困难、高阶谐波和非谐波误差成分难以补偿;工件误差的等效补偿理论不完善。针对上述问题,论文主要研究内容如下:(1)搭建数控滚齿机床精密传动链误差测试系统。基于高精度圆光栅传感器、数字信号采集卡FPGA搭建数控滚齿机床精密传动链误差测试系统,通过同时检测滚刀轴和工件的角位置,计算沿工件轴转角分布的传动链误差;分析了测量系统的角度分辨率及最大使用转速范围等性能参数,结果表明满足传动链误差测量需求。(2)分析传动链误差的来源及频谱特性,结合传动链误差测量数据辨识测量误差、溯源主要误差。基于运动学分析传动齿轮的齿面误差、齿轮安装偏心以及机床伺服控制误差对滚齿机传动链误差的作用规律,并基于谐波分析方法阐述了上述3类误差的频谱特性;分析了圆光栅制造误差、安装误差与测量误差的关系,根据测量误差与传动链误差的相位差特性,通过两次不同安装位置下得到的测量数据辨识测量误差;根据剔除测量误差后的传动链误差确定某型滚齿机床的传动链误差主要来源。(3)基于前馈控制原理建立传动链误差补偿模型解决补偿的准确性问题,并推导传动链误差和工件安装误差与齿面误差的映射关系,建立工件齿面误差与补偿量的关系。基于前馈控制原理建立传动链误差补偿模型,通过离散傅里叶变换完成补偿值的重构,依据试补偿输入输出估计频响函数确定补偿模型中的前馈环节参数;建立滚齿加工模型、推导传动链误差和工件安装误差与齿面误差的映射关系,并建立工件齿面误差与等效补偿量的关系,通过检测工件齿面误差构建等效传动链误差补偿量以提高数控滚齿机床加工精度。(4)在数控系统中实现传动链误差补偿,针对某型滚齿机传动链误差进行补偿实验,进一步针对某型滚齿机加工的工件齿面误差进行补偿。结合数控系统中的插补补偿技术、软件轴、电子齿轮箱技术实现滚齿机传动链误差补偿,并开发相关补偿模块;针对某型滚齿机传动链误差进行补偿实验,实验结果表明,4种工件齿数下补偿后的传动链误差累计值均控制在12 arcsec以下,和补偿前传动链误差累计值最高值76 arcsec相比,传动链精度得到显著提升;在某型滚齿机上进行齿距误差补偿实验,由试切正齿轮的齿距误差分离出安装偏心和等效传动链误差,对其左齿面进行补偿,实验结果表明,该方法使左齿面的齿距误差的累积值和单个齿距误差均明显下降,验证了补偿方法的有效性。