平面二次包络环面蜗杆是我国学者自主成功开发的一种蜗杆,与普通蜗杆相比具有双线接触以及接触线和综合曲率半径大,承载能力大等优点,使其获得了重要应用。因此为了提高平面二次包络蜗杆的加工精度及加工效率,降低加工成本,对其加工设备及加工方法的开发、研究成为了非常重要的工作。本文通过对平面二次包络蜗杆啮合原理的分析,并且根据四轴四联动平面二次包络蜗杆加工原理,分析讨论了对数控磨床的结构要求及加工设备的结构和加工方法上的要求,提出了平面二次包络蜗杆数控机床的总体设计方案。该机床既能实现平面二次包络蜗杆的三轴三联动车削加工又能实现该蜗杆的四轴四联动磨削加工。同时对该机床的关键部件进行了功能分析和总体结构设计。对磨削用的关键部件—机床主轴、磨头和带动磨头回转的回转工作台进行了详细的结构分析和设计。并根据加工平面二次包络蜗杆对主轴功能的要求,对轴功能和结构进行了分析和讨论,使之能满足加工过程中蜗杆的准确定位和分度要求。在改造后的设备上进行了蜗杆磨削和车削试验研究,验证了采用磨削和车削理论和方法的正确性。为印证本课题的理论分析,我们进行了充分而全面深入的实验研究,为此利用CDK6150数控车床进行数控改造,改造后的机床既能进行磨削试验又能进行车削试验。根据实际生产的需要,分析了磨削和车削平面二次包络蜗杆的加工原理,根据车削方法进行了编程及计算机仿真分析,并进行了一系列磨削和车削加工试验,验证了其理论与方法的正确性,具有较高的实用价值。