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本文以YK3610型滚齿机作为研究对象,对数控滚齿机几何误差(定位误差)与热误差的建模、检测及实时补偿技术进行深入研究,主要研究内容包括:1)研究了滚刀相对工件的位置偏差和方向偏差对滚齿加工精度的影响。通过对YK3610型滚齿机进行运动误差分析,将齐次坐标变换与机器人运动学的基本原理相结合,根据滚齿机运动的实际情况,综合考虑各误差元素影响,完成了YK3610滚齿机综合误差建模。2)对定位误差与热误差检测进行深入研究。根据所述检测方法对YK3610型滚齿机的热误差及定位误差进行精确、有效的测量,给出误差测量结果,分析定位误差与热误差的变化规律,为误差元素建模及误差补偿实验打下基础。3)研究了滚齿机热变形对齿轮加工精度的影响。推导出普通立式滚齿机与YK3610型滚齿机热变形引起的滚刀与工件之间的位置偏差公式。应用有限元分析软件(ANSYS)对YK3610型滚齿机的工件主轴进行热分析,得到工件主轴的温度场模型,确定了工件主轴的关键受热部位。对工件主轴进行结构分析,得到工件主轴的热变形。4)利用聚类算法的基本原理对温度变量进行优化选择,将温度变量从原先的10个减少到4个。应用优选的温度变量,充分利用BP神经网络及蚁群算法的优点,应用蚁群算法对神经网络进行权值训练,得到一种新的仿生预测模型,完成了YK3610型滚齿机的热误差建模工作。将定位误差分离为两部分,分别与位置相关和与温度相关,完成定位误差建模。5)对基于SIEMENS 840D数控系统的误差补偿原理进行介绍,以单片机为核心,设计实时误差补偿器,包括其硬件系统、软件系统。应用YK3610型滚齿机,进行实时误差补偿实验。结果显示,补偿后Z轴方向定位误差由补偿前21.6μm减小到9μm ,热误差由补偿前13.8μm减小到8.5μm ,补偿效果明显。相同加工条件下,分补偿前、后对加工齿轮进行误差检验。结果显示,补偿后所加工齿轮的几个主要误差项(齿距偏差、齿距累积误差、齿形误差、齿向误差、齿厚偏差)均有不同程度降低。