由于磨前齿轮滚刀能够使齿轮产生一定量根切,所以被广泛用作高精度硬齿面齿轮的粗加工刀具。粗加工时齿轮根切过深或过浅都对齿轮的磨后性能不利,这就要求合理控制齿轮的齿根根切量。但齿轮刀具使用厂普遍反映,根据目前所采用的计算公式设计的滚刀,往往加工不出所需要的齿轮根切量,所以有必要对磨前滚刀齿形进行优化设计。本文首先根据齿轮范成原理建立了磨前齿轮齿形的数学模型,利用磨前滚刀的齿形参数表示磨前齿轮的各段齿廓曲线的方程,包括主渐开线、辅助渐开线和齿根过渡曲线的方程,并推导出了根切圆半径和齿根过渡曲线曲率半径的计算公式。然后,针对双圆角磨前滚刀,根据生产中对凸角参数的要求,确定了磨前滚刀齿形参数优化的方法及其目标函数和约束方程,探讨了设计变量对其的影响规律,明确了优化设计的流程。利用Matlab软件的绘图和计算功能,演示整个优化设计过程,收到了良好的效果。最后,在UG软件中建立滚刀的齿条刀具和齿坯的模型,利用UG的二次开发进行滚齿加工的动态仿真,可以清晰的看到齿轮齿廓的形成和根切现象的产生。结果表明,使用Matlab进行廓线方程的计算和在UG中进行加工仿真得到的根切圆半径,与实际加工齿轮的根切值基本吻合,验证了理论计算的正确性。本文研究磨前滚刀加工齿轮的廓线方程和滚刀齿形的优化设计,有利于设计合理的滚刀齿形,可以减少甚至避免试切费用、缩短试制周期。