随着对齿轮传动性能要求的不断提高,齿轮的修形技术及特殊齿轮的需求日益广泛。目前,关于特殊齿轮齿廓的加工,多是先对刀具原型曲面作相应的修形,而后再按常规的齿轮共轭啮合原理,对工件进行加工。随着现代制造技术和计算机技术的发展,如何充分利用数控技术的柔性控制,主动控制刀具和工件间的成形切削运动关系来实现特殊齿轮的柔性加工已成为需要迫切解决的科技难题。本文首先从相对运动学的观点分析入手,总结了关于齿廓曲面的各种已有和可能有的加工方法,运用空间啮合理论和离散原理,研究余弦齿轮的数控滚切加工新方法,并编制相应软件进行了加工仿真实验。其次,深入研究了滚齿过程中产生干涉的机理,提出通过主动控制刀具沿其轴向、径向的平移来避免切齿过程中多齿啮合时产生的干涉现象,推证出了加工余弦齿轮时的四轴联动控制方案。最后,在分析计算直齿余弦齿轮对刀点的基础上,深入研究小锥度余弦齿轮对刀点的计算方法,综合应用直齿余弦齿轮对刀点计算方法和小锥度余弦齿轮对刀点计算的一般算法,从优化工艺路线的角度分析、计算对刀点的坐标。研究结果表明:（1）建立了机床与齿坯间的空间位置关系坐标系,得出了任意齿廓曲线包络切削点的离散化数值表达公式,从而得出了余弦齿廓曲面联动切齿包络控制模型。对三组不同参数的单齿进行了仿真,结果与相同参数的理论齿廓完全相同。仿真实验有力的验证了余弦齿廓数控滚切成形运动控制模型的正确性。在不考虑切齿干涉的情况下,该结果为实际工况下的余弦齿轮加工提供了理论依据。（2）通过分析数控滚齿机床几个坐标轴的运动,实现了刀具沿其轴向、径向的平移,让刀刃在滚齿过程中按所需的法向切齿量Δn_i产生一定量的“过切”或“欠切”,从而避免切齿过程中多齿啮合时产生的干涉现象。通过分析计算,得到了当存在干涉情况时加工余弦齿轮的运动控制量的方程,主要控制量为:滚刀的径向变位总量e_ni、滚刀的轴向正变位总量e_ti、滚刀的旋转运动量θ_i和余弦齿轮的旋转运动量Φ_i;通过控制各轴间的脉冲频率的变化,即可实现不同类型齿轮的加工要求。（3）综合直齿余弦齿轮对刀点的计算和小锥度余弦齿轮对刀点加工的一般算法,从优化工艺路线的角度出发,提出了改进后对刀点的坐标计算方法:①按直齿余弦齿轮的加工方式滚切工件;②滚刀中心由0₃到₁和直齿余弦齿轮加工方式一样;③从0₁点开始,刀具中心的运动和小锥度余弦齿轮加工的一般算法一样,即保证了锥线CD和椭圆始终相切。