弧齿锥齿轮具有传动精度高、噪音小、承载能力高等优点,因此被广泛应用于汽车、航空、机床等机械关键传动领域。在弧齿锥齿轮铣齿加工过程中,切削力是一个重要的影响因素,切削力的大小将直接影响铣齿加工过程的切削振动、刀具磨损及其寿命和机床变形等,进一步影响弧齿锥齿轮表面的加工质量,最终对弧齿锥齿轮的工作性能产生影响。所以,对弧齿锥齿轮进行加工载荷分析可以为机床的设计研发提供理论数据。另外,通过研究切削加工过程中切削力的变化情况,可以进一步优化加工工艺参数,改善齿轮的加工质量并提高齿轮的加工精度。本文以采用面铣加工工艺的弧齿锥齿轮为研究对象,研究其加工过程的切削力计算及分析方法。首先,根据成形法几何原理以及切屑变形的特点,提出了一种弧齿锥齿轮端面铣齿加工过程中对切削力的计算方法。然后,根据金属切削理论以及斜角切削理论模型,结合弧齿锥齿轮铣齿加工运动过程,将铣齿过程的复杂力学模型转化为简单模型,再对简单模型进行数值求解,形成快速求解程序。最后,将程序结果以及仿真结果进行对比,评估快速求解和计算机仿真这两种方法的可行度与正确性。本文的主要研究内容如下:（1）通过研究弧齿锥齿轮成形法铣齿加工原理和几何运动原理,建立刀具与工件的运动和几何学模型;结合金属切削理论和齿轮加工原理,并基于斜角切削模型建立了弧齿锥齿轮大轮成形法加工切削力理论计算模型。在此基础上,编写了成形法加工弧齿锥齿轮大轮切削力计算程序,最后对弧齿锥齿轮的内外刀齿进行切削力计算。（2）根据展成法加工弧齿锥齿轮小轮的几何加工模型和金属切削原理,基于弧齿锥齿轮大轮成形法加工切削力理论计算模型的研究思路,建立了小轮的产形面方程和小轮的面锥方程;并建立了小轮的机床加工坐标系,通过啮合方程推导了瞬时未变形切屑切削宽度的计算公式;由刀齿的运动轨迹对瞬时未变形切屑切削厚度的计算公式进行推导,再根据斜角切削模型,建立弧齿锥齿轮小轮展成法加工切削力理论计算模型。（3）根据金属切削有限元数值仿真技术,采用专用金属切削软件Advant Edge FEM对成形法加工弧齿锥齿轮切削过程进行了有限元模拟仿真分析,根据单因素实验法研究同一进给量下不同的切削速度和同一切削速度下不同的进给量对切削力的影响,为优化加工工艺参数研究提供一定的参考价值。（4）根据建立的理论计算模型研究不同条件下的加工参数对理论切削力的影响,通过将理论解析计算结果及有限元仿真数据进行对比,分析其误差大小及变化趋势,从而验证了本文所建模型的正确性。