高精度是大齿轮加工领域的重要发展趋势。数控滚齿机是一类使用广泛的齿轮加工机床,随着人们对大齿轮高精度加工的不断追求,对滚齿加工精度也提出了越来越高的要求。基于误差补偿技术对数控滚齿机的加工误差进行补偿,已逐渐成为现在各国提高加工精度的主流方法。目前大多数滚齿加工误差补偿的方法是针对数控滚齿机机床的误差进行补偿,其中一般采用离线补偿的方法对滚齿机床的几何误差进行补偿,此时需要对滚齿机的几何误差事先进行全面的测量。而切削力和切削热引起的误差则称为动态的误差,需要对滚齿加工过程进行实时监测和测量。无论是对滚齿机几何误差进行的离线补偿,还是对滚齿机切削力和切削热进行的在线补偿,都存在着成本高、技术难度大的问题。本文提出了一种按照加工工件误差进行间接补偿的方法,即根据齿轮的齿距误差测量结果调整滚齿加工的参数,控制滚刀和工件间的啮合关系,从而实现滚齿加工齿距误差的补偿。这种方法具有操作简单、成本低廉、补偿效率高等优点。具体研究内容如下:首先,根据数控滚齿机加工误差的来源,建立了滚齿加工中齿距误差的数学模型。根据齿轮啮合原理,将滚齿加工过程中的各种加工误差转化为齿轮的啮合线误差,然后,利用啮合线误差与齿距偏差之间的关系,得到各种加工误差与齿距偏差之间关系的数学方程式。最终,将各种误差的数学模型方程进行叠加,得到了数控滚齿机滚齿加工中齿距误差的数学模型。其次,根据上述数控滚齿加工中齿距误差数学模型,结合齿轮加工误差补偿技术,建立了齿距累积偏差补偿的数学模型。重点阐述了基于谐波分解的滚齿加工齿距误差在机补偿的方法以及误差补偿量的求解过程。根据误差补偿量编制滚齿加工误差补偿的数控程序,并将其插入到滚齿机的数控系统。通过控制滚刀与工件间的啮合关系,实现滚齿加工误差的补偿。最后,通过Pro/E和SoildWorks构建数控滚齿机和滚刀刀具模型,并导入VERICUT软件中完成滚齿加工补偿仿真实验。利用虚拟齿轮测量中心(VGMC)对仿真后齿轮的齿距偏差和齿距累积偏差进行测量得到仿真实验结果。加工补偿仿真实验结果表明,利用本文所提出的方法进行滚齿加工齿距误差的补偿,对外径大于500mm的大齿轮,其补偿效率(即补偿前、后误差值之差与补偿前误差值的比)在37%~47%之间,可以稳定提高1个精度等级;对于直径小于500mm的小齿轮,其补偿效率在48%~60%之间,且稳固提高2个等级,补偿效果十分明显。从而验证了本文所提出的滚齿加工中齿距偏差在机补偿方法的正确性。