平面二次包络环面蜗杆传动为多齿啮合,双接触线接触,承载能力大,传动效率高,在现代工业中得到了越来越广泛的应用。由于平面包络环面蜗杆齿面形状复杂,加工困难,使平面二次包络环面蜗杆的加工设备开发受到限制,难以满足市场的需求。为此西华大学近年来一直致力于该种加工设备的开发研究工作。先后研制出了两轴联动数控磨床、数控车削机床等设备。本文结合前期的工作,并在此基础上开发了基于平面二次包络环面蜗杆的四轴四联动数控磨床,以满足市场的需求。本文通过对传统平面二次包络环面蜗杆加工设备的磨削加工原理分析,采用虚拟加工中心距的理论,开发了一台四轴四联动数控磨床,对数控磨床的结构的简化及加工范围的扩大有了较明显的改进。本文在理论分析的基础上,对平面二次包络环面蜗杆数控磨床进行了总体方案的设计和机械结构及关键零部件的设计,着重对转台和磨头部分进行了详细的设计。为了提高该数控磨床的加工精度和磨削效率,用Ansys软件对转台和磨头部分的关键零部件进行动态性能的分析,得到关键零部件的基本动态特性参数,为后继关键零部件的结构优化打下基础。为了验证该数控机床加工的正确性,在分析平面二次包络环面蜗杆加工工艺的基础上,编制了数控加工程序,并用VERICUT软件对设计的平面二次包络环面蜗杆数控磨床进行了加工仿真,对加工过程中的机床干涉情况、加工精度进行了验证,并对数控加工程序进行了优化,验证了四轴四联动数控磨床可行性,缩短了设计制造周期,增加了数控磨床的加工范围,具有较高的经济效益。