随着计算机技术的发展,刀具计算机辅助设计是现代刀具设计的必然发展趋势。采用传统的手工设计方法设计齿轮刀具时,计算量大、计算过程繁琐、效率低、成本高;当设计结果不能满足要求时,重新设计计算费时、费力且易出错;如需获取刀具实际展切工件齿形的有关信息或需根据特殊工件齿形求刀具齿形时则更显困难。因此,将CAD技术引入齿轮刀具设计,对于提高设计效率,缩短设计周期,保证设计结果的可靠性,从而提高齿轮加工水平具有重要意义。本论文以其中一种常见的齿轮刀具——带变位系数的插齿刀为例,对其数学模型及其CAD系统进行了一些探索和研究。主要研究内容如下:①分析了变位插齿刀变位系数的选用对插齿刀结构设计和齿轮加工的影响,以及变位系数选择的限制条件,并在此基础上研究了变位插齿刀变位系数的选择范围和质量指标。②分析了插齿刀的结构特点、切齿过程中的磨损状况以及刀具刀刃几何角度的选择原则,总结了插齿刀齿形的处理办法和刀具设计参数的计算和校验步骤。在此基础上建立了一种变位插齿刀的数学模型,研究了变位插齿刀CAD的一种算法。③研究了变位插齿刀CAD系统的总体结构框架,并对有关的功能模块进行了详细设计。④基于VB语言和Solidworks三维设计软件,开发了一套具有三维造型功能的变位插齿刀CAD原型系统,并进行了实验验证。