随着我国汽车、摩托车工业的飞速发展,作为汽车、摩托车中的重要零件的齿轮,市场对其产品质量、加工效率及交货期都提出了更高的要求。在齿轮加工中,传统的标准滚刀已不能满足市场的需要,出现了大量的非标滚刀需求,而非标滚刀一般依赖进口,不仅价格昂贵且周期长,售后服务不便。为此,论文结合企业实际,围绕提高滚刀设计效率和质量等方面进行了研究和实践。首先,综合调研了国内外滚刀设计情况,根据平面啮合原理,从齿轮齿廓方程推导出齿轮滚刀理论齿廓方程,进行了滚刀基本造型蜗杆及造型误差分析。其次,在既保证齿轮齿形精度要求,又兼顾滚刀可制造性前提下,提出了滚刀优化设计方案,建立了滚切齿轮齿顶修缘、滚切齿轮齿根沉切的数学模型,可实现滚刀倒棱齿形角、修缘起始点高度以及滚切齿轮齿根沉切的优化设计,变压力角滚刀的设计。最后,总结推导了滚刀设计的一套完整算法,并基于Visual Basic 6.0及AutoCAD2002平台,开发了滚刀优化设计及CAD软件。该软件能实现各种滚刀的设计,并具有滚刀齿形展成工件齿形的切削模拟仿真功能。目前,所开发的滚刀优化设计及CAD软件已在企业得到了实际应用,不仅实现了各种非标滚刀的设计,而且能有效提高滚刀设计质量、缩短设计周期,应用效果较为明显。