弧齿锥齿轮的制造质量对机械设备的传动可靠性、噪声、运动精度及使用寿命有重要影响，其加工技术受到国内外专家的广泛关注和研究。弧齿锥齿轮制造装备的进步与弧齿锥齿轮制造质量的提高密切相关，我国在切齿技术的研究和铣齿机的开发方面与西方发达国家存在较大差距。由于缺乏切削力等基础理论研究数据，铣齿机的设计采用的依然是与同规格国外设备类比的方法。因此，在现有的技术基础上对切齿加工基础理论展开研究很有必要。本文将对加工过程中的铣削力和立柱模态进行分析，主要研究内容是：　　1）提出了一种瞬时未变形切削宽度和厚度的计算方法，结合材料 Johnson-Cook本构方程预测出的剪切区的流动应力，基于斜角切削理论，推导出展成法粗铣加工弧齿锥齿轮小轮的铣削力模型。使用 Matlab编制计算程序，根据仿真结果分析切削速度和进给量对铣削力的影响。　　2）以动态最大切削力为依据，在考虑阻尼和惯性影响因素前提下，对弧齿锥齿轮数控弧齿铣齿机 X、Y和 Z三个方向的进给系统进行设计，针对伺服电机、丝杠及轴承等的选型建立计算方法。并且对机床床身和立柱的设计提出改进方案。　　3）用软件SolidWorks对立柱进行建模，并在ANSYS Workbench中划分网格，生成有限元模型，在切齿状态下对立柱进行模态分析。研究切削力、外壁厚度和内部板筋厚度对静动态特性的影响，在此基础上对立柱进行优化设计。　　4）基于所建立的铣削力模型进行切齿试验，测定不同切削工况下动态驱动力矩的数值，研究切削速度，进给量等参数对动态切削力的影响。将数控系统显示的驱动力矩转化为动态切削力后与 Matlab仿真的结果进行对比，验证所建铣削力模型的正确性。