弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮(以下简称锥齿轮)是汽车后桥主减速器的关键部件。锥齿轮因其传动平稳、噪音小、承载能力高等优点被广泛应用于汽车、拖拉机、航空、航海和各种精密机床等行业中。锥齿轮副作为一种局部接触的齿轮副,其啮合质量至关重要。因为国产材料的不稳定及热处理工艺不能完全过关,所以锥齿轮热处理后变形的校正及啮合质量的提高就集中在磨齿和研齿上。研齿对于制造高质量的锥齿轮来说是一道重要的工序,它能够很大程度上提高锥齿轮齿面的光洁度和接触质量,使锥齿轮副在传动过程中达到高平稳性和低噪音。然而,国内锥齿轮制造业仍还沿用传统的研齿设备和工艺,生产水平落后,目前使用的研齿机绝大多数是人工操作,锥齿轮的研磨加工质量主要依靠技术人员的经验,质量控制非常困难。大部分高效精确的锥齿轮数控研齿机要依靠进口,因此在锥齿轮数控研齿机结构设计的基础上研究其运动控制方法及如何实现就成为本课题的目标。本课题受重庆市教育委员会科学技术研究项目(2007CJ17)支持。本文分析了锥齿轮数控研齿机的研齿机理,结合锥齿轮齿面接触分析(TCA)原理,并在此基础上对数控研齿机进行CAXA二维机械结构设计、基本尺寸的校核和标定、三维UG建模;然后针对数控研齿机的特点对数控系统进行选型并最终确定采用西门子840D数控系统来完成研齿机的开发。本文着重研究了锥齿轮数控研齿机的运动控制方法及实现技术,设计了两种锥齿轮研齿模式并确定具体的数控插补算法,解决了在研齿过程的自动对齿、自动侧隙保证等关键问题。开发了适合于锥齿轮研齿加工的专用数控软件,软件系统操作简单、界面友好,用户只要输入少量参数就能实现锥齿轮的自动研磨。本文对锥齿轮研齿机的运动控制方法及实现技术的研究为锥齿轮数控研齿机的开发、设计奠定了基础。