通常在数控机床上应用圆柱类铣刀对零件加工时,分周铣与端铣两种加工方式。周铣加工时,进行切削的为刀具圆周上的切削刃,该加工方式在加工厚度及硬度较大的零件时,刀具易变形、折断等,尤其难以加工曲率变化较大的曲面;相比之下,端铣加工时,可通过刀轴倾斜一角度,使刀具端面外圆弧上的刀刃为主切削刃对零件表面进行加工,该加工方式,可以充分利用刀具外圆切削速度最大、端面受力稳定及刀轴颤振变形小等优点,尤其可在刀轴倾角的变换下,使刀具工作面更好的匹配被加工零件表面并适应其曲率的变化。鉴于此,在国家自然科学基金“摆线齿轮五轴端铣无过切加工机理及关键技术研究”的资助下,结合山西英瑞克自动化股份有限公司“机器人用精密摆线齿轮减速器”的项目,将端铣加工方法应用于摆线齿轮的加工中,以期简化摆线齿轮的加工工艺,降低生产成本,提高加工效率及加工质量。论文主要研究内容如下:(1)利用空间曲面共轭原理和坐标转换的方法,建立摆线齿轮齿廓的数学模型,并用CREO三维建模软件建立摆线齿轮三维模型。(2)通过确定加工时走刀方式、轨迹行距、刀位点计算及无干涉刀姿可行域,来规划“摆线齿轮齿廓无干涉端铣加工轨迹”。(3)设计摆线齿轮加工工艺,采用Powermill自动编程软件对摆线齿轮相关加工工序进行编程,尤其对齿廓精铣时的五轴编程。(4)设计4因素4水平正交试验,结合极差法和方差法探讨刀轴倾角、每齿进给量、径向进给量及主轴转速对摆线齿轮表面粗糙影响的主次顺序及显著性。(5)基于概率统计学和多元非线性回归分析原理,建立表面粗糙度预测模型,并采用F检验法,分析其显著性;应用所得预测模型分析各铣削参数的交互作用,并对参数进行优化。(6)应用海克斯康影像测量仪对摆线齿轮全齿廓精度进行测量分析。