齿轮传动具有传动比大、结构紧凑可靠、传动效率与传动精度高等优点,广泛应用于船舶、机器人、航空航天、高档数控机床、汽车及轨道交通等领域。强力车齿加工采用主轴直驱和电子齿轮箱技术精确控制刀具和工件的相对运动,可实现圆柱齿轮的高效精密加工,是现代齿轮先进制造方法之一。强力车齿加工产生的时变切削力易引发机床自激振动,严重影响工件加工质量和刀具使用寿命,成为车齿高效精密加工的瓶颈之一。因此,本文以预测车齿切削力为目标,深入研究车齿切屑形成机理并通过切削过程仿真生成未变形切屑,根据未变形切屑和KienzleVictor公式成功建立切削力预测模型,有望指导车齿加工工艺参数优化,为实现高效精密车齿加工起到积极促进作用。论文的主要研究内容分为如下几点:（1）研究强力车齿加工原理并建立多轴联动运动学模型。首先,分析了强力车齿加工原理,并根据空间交错轴齿轮啮合原理和齐次坐标变换原理,建立了强力车齿加工多轴联动运动学模型。其次推导切削刃及切削刃扫掠曲面的参数化表达式。再次,分析了车齿加工时工件转速与轴交角的关系,结论是只有当工件转速与轴交角符号一致时才能进行正常的切齿加工。最后,通过Solid Works软件对车齿刀具进行了参数化建模,为后续强力车齿仿真加工奠定基础。（2）研究强力车齿切削机理并建立未变形切屑预测模型。首先,根据刀具几何特征和切削刃上关键点运动路径,建立了切削刃扫掠曲面三维模型;基于此,通过对工件毛坯进行迭代布尔减运算,建立了强力车齿未变形切屑预测模型,分析强力车齿未变形切屑形成机理并准确描述了未变形切屑随轴向和径向进给变化时的三维形貌,结论是顶刃起到主要的切削作用而侧刃起到工件齿槽修整与部分切削作用,同时切削刃侧刃及径向进给决定了稳定切削阶段未变形切屑的三维形貌,而切削刃顶刃对切屑形貌的影响较小,从而为刀具设计提供一定的参考。（3）研究强力车齿切削过程中切削力产生机理并建立切削力预测模型。首先,通过前刀面族与未变形切屑模型进行布尔交运算,建立了强力车齿离散切屑截面轮廓模型,实现了切屑截面尺寸提取与微元划分。其次,根据微元外轮廓某点切屑厚度方向向量与该点切向量矢量积为零原理,计算微元外轮廓边界点的瞬时未变形切屑厚度,在结合微元切屑宽度近似等于微元外轮廓边界点距离,根据KienzleVictor公式,计算稳定切削阶段瞬时微元切削力,通过矢量求和进而获得车齿瞬时切削力。最后,通过高阶傅里叶级数对离散瞬时切削力拟合获得切削力预测函数,实现了车齿稳定切削阶段的切削力预测。（4）VERICUT仿真加工验证所建车齿运动学模型及切削过程仿真的正确性和合理性。构建虚拟车齿机床、设置车齿刀具参数并进行G代码编程,搭建强力车齿虚拟加工环境并进行仿真加工。将仿真加工生成的工件齿轮与本文切削过程建模仿真生成的工件齿轮进行对比,结果表明,加工齿轮齿廓均为标准渐开线齿廓,齿轮表面纹理一致,且无齿形偏差,验证了本文的算法和模型的有效性。