齿轮传动是机械领域一种重要的传动方式,齿轮传动往往具有传动精度高、载荷大、传动平稳等特点。因此对齿轮及其加工刀具进行更深入的研究是很有必要的。滚刀是应用最为广泛的齿轮加工刀具之一。但由于其结构复杂,若采用传统的设计方法,不仅效率低下,而且容易出错。在滚刀的测试阶段,若用实际制造的滚刀进行加工试验,会浪费大量的人力、物力和财力。针对以上问题,本文以Visual Basic6.0为开发工具对AutoCAD2004进行二次开发,完成了齿轮滚刀的参数化建模,用户只需要通过参数输入界面输入参数,系统会自动生成滚刀三维模型,提高了滚刀的设计效率。本文还开发了一套齿轮加工仿真系统,并对其仿真质量的影响因素进行了分析,结果表明周向进给量的选取对仿真质量影响较大；同时对其可行性进行了验证,验证结果较理想。如果将设计完成的滚刀用该仿真系统进行虚拟加工试验,可以节省大量资源。另外,通过对仿真系统加工出的齿轮分析,发现齿轮齿根部位的应力大小与齿根过渡曲线的曲率有关,而齿根过渡曲线的曲率又和滚刀顶刃圆角半径有着直接关系。针对这一情况,本文对滚刀顶刃圆角进行了优化分析,最后对优化的仿真系统加工出来的齿轮进行了优化验证和干涉检测。其结果表明：优化效果良好且并未出现干涉现象。此处的优化对提高齿轮使用寿命起到了一定作用。本文的主要研究内容包括以下三大块：1)查阅齿轮滚刀的相关文献,弄清其加工原理、设计方法以及各个参数之间的关系。以VB6.0为开发工具,对AutoCAD2004进行二次开发,完成滚刀的参数化建模。2)在完成滚刀参数建模基础上,开发一套滚刀加工齿轮的仿真系统。研究影响滚刀仿真加工系统质量的因素,确定适当的进给量。然后将仿真系统加工出的齿轮与标准齿轮进行对比,验证该仿真系统的仿真效果的优劣。3)借助仿真系统和有限元分析软件,研究滚刀顶刃圆角半径与被加工齿轮齿根最大弯曲应力的关系。在此基础上对滚刀顶弧圆角进行优化,并检验优化效果。最后用Pro/E对优化加工的齿轮进行运动仿真,检测两啮合齿轮在运动过程中是否会出现干涉。