车齿法是一种高效率高精度的齿轮加工工艺,相比传统的滚齿、插齿加工工艺效率更高,且应用范围非常广,特别是对于非贯通的螺旋内齿轮加工,具有明显的优势。车齿刀具作为车齿工艺中关键的组成部分,其设计方法的研究是推进车齿工艺向前发展的最重要因素之一。鉴于此种情况,本文针对车齿工艺进行了研究,提出了一种适用于车齿加工工艺的通用刀具结构形式和刃形的设计方法,在此基础上开发了车齿刀CAD软件,并通过VERICUT仿真软件对所设计的车齿刀具进行了验证。首先,本文基于空间交错轴齿轮啮合原理,建立了车齿刀切削内齿圆柱齿轮的数学模型;由曲面共轭原理,建立刀具与工件的啮合方程,并与工件齿面方程联立得到啮合线方程;利用坐标变换矩阵,得出了与工件齿面相啮合的曲面,即刀具齿面的数学模型;然后选择合适的前刀面与刀具齿面求交,所得的空间曲线即为车齿刀具的主刃刃形。其次,根据上述车齿刀具设计的理论基础,以Visual C++6.0为开发工具,通过AutoCAD的二次开发软件工具Auto LISP,利用ODBC技术,完成了车齿刀CAD软件的开发。本系统采用模块化的软件开发原理,将系统分为参数输入模块、设计计算模块、CAD绘图模块、数据库管理模块,通过这四大模块之间的数据交换,最终输出了车齿刀具的设计工程图。最后,通过Pro/E构建车齿机床和车齿刀具模型,并导入VERICUT软件中完成车齿加工仿真实验,利用软件自带的自动对比功能得出仿真实验结果。通过分析仿真结果验证了该车齿刀具刃形设计方法的正确性,为进一步对车齿工艺的研究提供了指导意义。