平面二次包络环面蜗杆传动具有双线接触、多齿啮合、承载能力大、传动效率高等优点，但其齿面复杂加工困难，对加工设备的要求极高。西华大学数控研究所提出了四轴四联动的加工工艺方案，扩大了加工零件的工艺尺寸范围，提高了加工精度。在此理论基础上，西华大学数控研究所用SolidWorks设计了一台四轴四联动平面二次包络环面蜗杆数控磨床，并对其进行了加工仿真，验证了磨床的加工精度和可行性。通过加工仿真得出，影响磨床加工精度的主要因素是磨床自身的精度和刚度。为了加工出高质量的平面二次包络环面蜗杆，必须保证数控磨床的制造精度。因此，加工制造数控磨床就显得十分重要。论文根据平面二次包络环面蜗杆数控磨床的结构特点和加工精度的需要，研究开发基于数控磨床三维零件模型的CAPP系统，充分利用已建立的零件三维模型进行工艺设计，使工艺设计可视化，达到提高产品工艺设计效率和质量的目的。为此，论文进行了大量的研究工作，总结起来如下：（1）通过对SolidWorks二次开发技术和特征识别技术的深入研究，应用二次开发工具SolidWorks API和Visual C++混合编程，开发特征提取模块，直接从数控磨床零件三维模型中提取制造特征信息。（2）研究了基于特征的零件信息建模技术，采用零件信息分层描述的方法，将零件信息分为总体特征层、形状特征层、几何层。据此构建了基于特征的零件信息模型的数据结构，将零件加工特征信息和手工交互输入的特征工艺信息联系起来，建立起完整的零件信息模型，实现了三维CAPP系统的信息共享与集成。（3）研究了三维CAPP系统的框架结构。为了保持工艺设计的可见性，论文在SolidWorks平台下开发三维CAPP系统。在工艺设计过程中，用户能方便、直观地获取产品的三维模型属性和各种工艺资源信息。三维CAPP系统主要由用户界面层、系统功能层、数据库层、系统开发工具层构成。系统功能层主要包括制造特征识别与提取、基于特征的工艺设计、工艺文件管理与输出三个主要的功能模块。论文主要研究了特征识别与提取模块和基于特征的工艺设计模块的建立。（4）利用关系型数据库SQL Server2000采用面向对象的方法构建了零件特征信息库、制造资源库和知识库等系统数据库。将基于特征的工艺设计方法封装并保存在关系型数据库中，利用特征匹配、工步优先系数和知识库规则推理的混合决策方法，实现了零件特征加工链生成、工艺路线排序、制造资源选择、切削用量优化等关键工艺设计过程。运用二次开发工具Solidworks API和VC++6.0开发应用程序，以动态链接库(DLL)方式嵌入Solidworks平台中，开发了三维CAPP原型系统。通过对平面二次包络环面蜗杆数控磨床箱体零件的工艺设计，实例验证了基于零件三维模型进行工艺设计的可行性，工艺设计效率较二维CAPP系统更高。