齿轮广泛应用于各种机械传动系统中,其制造精度直接影响传动系统的传动精度。齿轮结构复杂,精度项目多,制造时容易产生各种误差,而每一项误差又来源于多个误差源,其中热误差源又占有较大权重,在齿轮制造中,滚齿工艺约占50%比重,所以研究滚齿机的热误差对加工齿轮精度的影响及其补偿方法具有极其重要的科学意义和工程意义。本文主要研究了以下几个内容:(1)分析了某型滚齿机床的各个热源,理论计算了滚齿机床热变形导致的滚刀主轴和工件主轴之间位置偏差公式,;利用多体理论和坐标变换的知识,理论分析并建立了热致机床几何误差模型;探究机床沿X和Y方向的位置偏差对齿面误差影响规律。(2)对比分析各种传感器的利弊,结合实际工况,选择出用于实验的最合适的温度和位移传感器,并根据电涡流传感器的工作原理和特点,对它进行校准,来确保后续的温度—热误差数据采集更加有效。在分析测温点选取策略后,在机床的数个位置安装了温度传感器,并且在指定安装位置用位移传感器获取了每加工一个齿轮后热误差变化量。(3)采用逐步回归的方法对众多的温度变量进行筛选;用优化的温度变量和热误差数据进行温度-热误差建模,其中建模的方法包括逐步回归法、BP神经网络法、GA-BP神经网络法和梯度提升(GBDT)法。结果表明GBDT模型的拟合和预测效果都是最优的,因此选择GBDT法来进行建模。(4)开发了热误差补偿模块,并在机床上进行补偿后加工实验,随后通过测量补偿前后被加工齿轮的跨棒距M值来检验补偿的效果,结果表明补偿后的M值得到改善,说明补偿效果显著,并且补偿方法可行。