双圆弧齿轮滚刀作为切削加工过程中的直接生产工具,其性能直接影响切削加工的效率,进而影响双圆弧齿轮的表面质量和精度,因此双圆弧齿轮滚刀的精确设计就显得尤为重要。通过对双圆弧齿轮滚刀的设计原理和制造技术的分析,突破传统设计过程中以基准齿形作为双圆弧滚刀基本蜗杆法向齿形的设计方法,将双圆弧齿轮滚刀轴向齿形以基本蜗杆螺旋参数运动形成的螺旋面作为双圆弧齿轮滚刀基本蜗杆螺旋面。将CAD技术与双圆弧滚刀设计理论紧密结合,综合运用参数化特征技术和面向对象的模块化编程技术,利用SolidWorks二次开发技术设计双圆弧齿轮滚刀。首先,以GB/T12759-1991双圆弧齿轮为例,根据空间双圆弧齿轮啮合原理,介绍了双圆弧齿轮滚刀的齿形计算过程。从双圆弧齿轮基本蜗杆齿面方程出发,先求出任意前角的双圆弧齿轮滚刀前刀面齿形,再根据铲磨加工时滚刀与砂轮的相对运动关系,求出砂轮轴向廓形。其次,通过对齿轮滚刀造型误差的理论分析和探讨,提出影响双圆弧齿轮滚刀精度的主要因素,并确定双圆弧齿轮滚刀齿形设计方案。通过双圆弧齿轮滚刀齿形误差计算和造型优化,获得双圆弧齿轮滚刀铲磨砂轮最优设计参数,并且阐述了双圆弧齿轮滚刀三维参数化造型过程。再次,在分析双圆弧齿轮滚刀铲磨原理的基础上,利用造型优化后的砂轮设计参数,在VERICUT中对双圆弧齿轮滚刀铲磨加工过程进行加工仿真,通过对比分析仿真结果中滚刀实际刃形与理论刃形,以此来检验双圆弧齿轮滚刀设计方案的可行性。最后,建立双圆弧齿轮滚刀CAD系统总体框架,采用功能模块的设计思想,把整个系统分成了双圆弧齿轮滚刀设计计算、双圆弧齿轮滚刀设计图形处理、双圆弧齿轮滚刀铲磨加工仿真、双圆弧齿轮滚刀刀齿有限元分析、齿轮刀具数据库管理五个模块。