齿轮是机械行业的基础零部件,其精度直接影响到机械的工作性能,因此对齿轮提出了越来越高的要求。而数控滚齿机床作为齿轮加工行业常用的数控设备,数控系统的性能将会直接决定齿轮加工的精度。电子齿轮箱技术是齿轮加工控制系统的关键部分,其控制精度将直接影响数控系统的整体控制性能及所加工齿轮的精度。开展电子齿轮箱的控制性能的研究对于提升机床数控系统的控制性能加工出高精度齿轮具有重要的意义。基于此研究背景,本文研究了实现滚齿机床多轴同步运动的控制方法,通过分析齿轮几何误差、建立几何误差的数学模型、进行机床运动轴补偿量的求解、设计电子齿轮箱补偿方法、软件仿真。最后应用于自主研发的滚齿加工数控系统进行加工实验验证,具体情况如下:(1)首先进行滚齿加工过程中机床各运动轴相互联动关系的分析,推导出滚齿加工各轴联动的数学模型。结合滚齿加工工艺特点进行电子齿轮箱结构形式的设计与选择,确定了一种主从复合式的电子齿轮箱,并且可通过调整电子齿轮箱的相关运动轴控制系数来适应不同加工参数的齿轮工件。(2)根据齿轮加工过程中刀具与工件的相对位置关系,分别建立齿廓偏差、齿距偏差、螺旋线偏差的数学模型,分析上述三个误差模型与机床各个运动轴运动误差之间的关系,从而进行机床运动轴运动补偿量的求解,根据补偿方式不同确定单轴补偿与多轴补偿两种运动轴运动补偿方式,通过MATLAB仿真验证,最后确定单轴运动的补偿方法。(3)分析粒子群控制算法的控制原理及优化过程,并通过实验验证粒子群算法对于处理多目标优化问题的有效性,再运用粒子群算法来进行机床多轴的PID参数以及电子齿轮箱控制系数的优化,以此来确定最佳的控制参数,从而进·步提高电子齿轮箱的控制性能,提高齿轮的加工精度。(4)将所创建的电子齿轮箱控制结构模型成用于滚齿加工数控系统中,并将该数控系统与型号YGS3610BCNC滚齿机床配套,进行滚齿加工的运动控制实验,最后的实验结果充分的证明了本文所提出的复合交叉耦合式电子齿轮箱对于高精度齿轮加工的实用性。