提出螺旋錐齒輪加工的新方法：利用NC運動的任意可控，將齒面的展成轉化為NC曲面的加工。通過大輪接觸跡，求取小輪共軛齒面和刀具運動，將格里森的節點一點控制，擴展到對嚙合全過程的控制，可提高嚙合性能和加工精度；通過刀具局部偏置，可進行齒面局部修正和簡化刀具；研制了接觸分析、NC編程、仿真和測量的離散齒面分析軟件，可用于加工編程和齒形修正；研究了6軸CNC控制方法，在華中I型PC-NC平臺上實現，并在通用五坐標機床上實現樣機原型。本研究的原理方法，可為形成新的加工技術提供基礎；所形成的軟件算法和樣機系統，可為發展我國的高性能錐齒輪加工設備和加工技術提供基礎，并具有重大應用前景。

數控加工是指用數控的加工工具進行的加工。CNC指數控機床由數控加工語言進行編程控制，通常為G代碼。數控加工G代碼語言告訴數控機床的加工刀具采用何種 笛卡爾位置坐標，并控制刀具的進給速度和主軸轉速，以及工具變換器、冷卻劑等功能。 數控加工相對手動加工具有很大的優勢，如數控加工生產出的零件非常精確并具有可重復性；數控加工可以生產手動加工無法完成的具有復雜外形的零件。數控加工技術現已普遍推廣，大多數的機加工車間都具有數控加工能力，典型的機加工車間中最常見的數控加工方式有數控銑、數控車和數控EDM線切割（電火花線切 割）。

進行數控銑的工具叫做數控銑床或數控加工中心。進行數控車削加工的車床叫做數控車工中心。 數控加工G代碼可以人工編程，但通常機加工車間用CAM（計算機輔助制造）軟件自動讀取CAD（計算機輔助設計）文件并生成G代碼程序，對數控機床進行控制 。2100433B

2011年前技術中，螺旋錐齒輪加工設備有機械型螺旋錐齒輪加工機床和數控螺旋錐齒輪加工機床。機械型螺旋錐齒輪加工機床的結構和調整環節是齒輪機床中最復雜的。參見附圖1，2011年前數控螺旋錐齒輪加工機床利用計算機直接控制三個直線軸（即X、Y、Z軸）和三個轉動軸（即A、B、C軸），以模擬機械型螺旋錐齒輪的加工運動，從而加工出螺旋錐齒輪。數控螺旋錐齒輪加工機床將復雜的機械結構轉換為軟件控制，實現了螺旋錐齒輪加工的信息化和智能化。上述結構是用刀具箱沿Y軸，工件箱沿X軸的聯動來模擬刀具繞搖臺軸線的回轉，將刀傾機構的功能改為B軸的擺動來實現。這種結構沒有充分發揮數控技術的作用，存在以下主要缺陷：

1、該結構由于立柱不動，刀具箱通過層層疊加的滑板安裝在立柱（8）上，為了能讓安裝于水平滑臺（10）上的刀具箱（13）上的刀具（26）加工到工件，不得已將刀具主軸（25）伸得很長，從而加大了刀具（26）受力點與主軸軸承支撐距離的懸伸比，導致刀具主軸（25）剛性也不太好。

2、該機床結構設計在加工左、右旋螺旋錐齒輪時，機床的加工點分別在工件（27）的上下位置，從而導致機床的加工點位置變化很大，刀具箱在Y方向行程很長，加工點的位置也很高，這些對機床整體加工剛性不是很好。

3、該結構X、Y、Z三個直線運動軸設計得比較分散，導致機床占地面積大，不好防護。

4、該結構X軸滑板（28）在加工過程中由于要沿X向滑動，X向導軌（16、17）需要安裝在床身（1）上，導致排屑槽（29）不能開通到整個加工區域，這種結構雖然能在X軸上安裝盔甲式的鋼防護，但是鐵屑掉在防護上面還是不好清理，這種情況特別是銑齒的時候，大量的鐵屑特別容易堆積在機床上。

5、為了環保和節約，螺旋錐齒輪銑齒的發展方向是干切削，即在加工時不加冷卻液，切削速度很快，熱量被切削帶走，這就要求灼熱的切削不能落在床身上，以免造成機床的熱變形，圖1的裝置很難做到這一點。

6、機床零件多，占地面積大，工件裝卸不方便。

公開號為CN1457279的專利申請公開說明書記載了一種生產錐齒輪的機器，該機器將刀具主軸和工件主軸全設計在一個立柱上，其結構不僅導致制造成本高，而且裝配的工藝性不好。

由于數控機床具有加工精度高、加工效率高、加工工序集中和零件裝夾次數少的特點，對所使用的數控刀具提出了更高的要求。從刀具性能上講，數控刀具應高于普通機床所使用的刀具。 選擇數控刀具時，首先要應優先選用標準刀具，必要時才可選用各種高效率的復合刀具及特殊的專用刀具。在選擇標準數控刀具時，應結合實際情況，盡可能選用各種先進刀具，如可轉位刀具、整體硬質合金刀具、陶瓷刀具等。 在選擇數控機床加工刀具時，還應考慮以下幾方面的問題：

（1）數控刀具的類型、規格和精度等級應能夠滿足加工要求，刀具材料應與工件材料相適應。

（2）切削性能好。為適應刀具在粗加工或對難加工材料的工件加工時能采用大的背吃刀量和高進給量，刀具應具有能夠承受高速切削和強力切削的性能。同時，同一批刀具在切削性能和刀具壽命方面一定要穩定，以便實現按刀具使用壽命換刀或由數控系統對刀具壽命進行管理。

（3）精度高。為適應數控加工的高精度和自動換刀等要求，刀具必須具有較高的精度，如有的整體式立銑刀的徑向尺寸精度高達0.005mm。

（4）可靠性高。要保證數控加工中不會發生刀具意外損傷及潛在缺陷而影響到加工的順利進行，要求刀具及與之組合的附件必須具有很好的可靠性及較強的適應性。

（5）耐用度高。數控加工的刀具，不論在粗加工或精加工中，都應具有比普通機床加工所用刀具更高的耐用度，以盡量減少更換或修磨刀具及對刀的次數，從而提高數控機床的加工效率和保證加工質量。

（6）斷屑及排屑性能好。數控加工中，斷屑和排屑不像普通機床加工那樣能及時由人工處理，切屑易纏繞在刀具和工件上，會損壞刀具和劃傷工件已加工表面，甚至會發生傷人和設備事故，影響加工質量和機床的安全運行，所以要求刀具具有較好的斷屑和排屑性能。