滚刀作为齿轮加工中应用最为广泛的一种复杂刀具,其设计与制造水平直接决定了齿轮的质量。随着齿轮应用于国民经济的各个领域,特别是在汽车自动变速箱、智能装备、风电、汽轮机、国防军工、工业机器人及精密传动等众多领域中扮演着重要角色。滚刀的种类也因齿轮应用场合的变换而不断增多,对其精度的要求也不断提升。因此,滚刀的设计、制造及检测技术需要不断地进行研究与进步。滚刀设计中涉及的参数众多且相互关联,计算繁琐,工作量大。常规的设计方法计算过程容易出错,造成设计的反复,无法进行在线实时修改,产品设计图形化水平低,使得滚刀的生产周期延长,精度难以保证,进而制约了齿轮产品的生产效率。本课题针对以上问题,作了如下几方面的研究。1.对齿轮滚刀的齿形与结构等相关参数的选择、计算方法进行分析研究,建立了滚刀法向齿形与被加工齿轮齿形之间的数学模型,从而实现了对滚齿后工件齿形的验证。2.探讨了变压力角设计方法及应用场合,提出剃(磨)前齿轮滚刀的齿形优化流程与具体方法;对滚刀的端面结构参数的设计进行了详细的阐述,借助有限元分析软件对滚刀的刀齿进行结构静力学分析,为滚刀结构参数的确定提供参考与验证。3.结合AutoCAD二次开发与基于Access的数据库访问技术,在Microsoft.NET平台上开发了滚刀参数化设计系统,并将滚刀齿形及结构参数的设计方法融入到所开发的设计系统之中。4.本系统经过在汉江工具责任有限公司测试运行,具有良好的可操作性与较好的稳定性。可提高渐开线类齿轮滚刀的设计效率,降低对设计人员设计经验水平的要求,提升设计质量,从而降低滚刀设计开发成本。对刀具制造企业的智能制造技术提升、其他类型的复杂刀具的数字化设计与制造具有一定的参考价值。