齿轮是机械行业的重要基础件,滚齿法是齿轮加工中广泛应用的方法。齿轮加工采用手工编程需人工进行工艺处理、数值计算、编写程序、输入和校验程序等步骤,其计算量大,出错率高且编程效率低。通用CAD/CAM自动编程软件,如UG、PRO/E等,需首先建立零件的精确几何造型,提取零件的几何和工艺信息生成数控代码。而绘制齿轮的精确齿形困难,故齿轮数控加工不适用于CAD/CAM通用软件编程。为有效解决这一问题,根据齿轮的形状和大小可由有限个参数确定的特点,本论文提出了一种适合滚齿加工的自动编程方法。其核心是通过人机交互界面输入一定的齿轮参数、滚刀参数、工艺参数等参数,在运算库和工艺库的支撑下,经参数处理模块自动生成齿轮数控加工的NC程序。本论文针对渐开线齿轮,重点研究了非圆齿轮中应用较广的椭圆齿轮和卵形齿轮的自动编程。在分析非圆齿轮数控滚齿加工原理的基础上,建立了椭圆齿轮和卵形齿轮滚齿加工的数学模型。根据有限个参数即可确定齿轮形状的特征,分析了滚齿加工的自动编程思想,在此基础上研究了滚齿加工自动编程系统的架构。采用面向对象技术,完成人机界面、参数处理和仿真模块的设计。针对滚齿加工中切削参数依赖于操作人员经验选择的缺陷,对切削参数的优化进行了研究,建立了滚齿切削参数的多目标优化模型。编程系统具备自动生成NC代码,参数输入与校验,工艺知识查询与优化等功能。应用数控滚齿加工自动编程系统,可避免手工编程的不足,缩短齿轮生产周期,提高数控机床的利用率,降低职业技术门槛。