当前国内外圆柱齿轮的加工方法主要以滚齿、插齿、铣齿、拉齿为主,然而对于内齿轮的加工,现有齿轮加工方法已无法满足其高精度、高效率、绿色环保的加工需求。车齿技术可用于加工内外圆柱齿轮,尤其适用于小模数内齿轮的加工,具有加工精度高、效率高、成本低等一系列优点。目前车齿原理、车齿刀设计、数控车齿机床等方面的研究已经取得一些进展,可是距离工程实际要求还有一定距离。车齿刀作为车齿工艺系统的重要组成部分,其设计理论是推动车齿技术的重要因素。车齿加工误差与工件齿面加工精度的高低有着直接关联,对于加工误差的研究将有助于提高车齿加工精度,对于车齿技术的推广有着直接影响。本文基于斜齿插齿刀对车齿刀结构进行了设计,建立了基于车齿刀切削刃的加工齿面反求模型,并对刀具误差与机床调整误差进行了分析,为车齿加工误差分析及误差补偿提供了理论基础。首先,对车齿加工原理及车齿刀产形轮进行研究,建立车齿加工运动关系模型及车齿加工坐标系;从交错轴渐开线齿轮副角度出发,确定车齿刀产形轮的基本参数,利用空间啮合原理获得产形轮齿面的接触迹线;接着从几何成形角度出发分析车齿加工过程,并介绍车齿加工过程的排屑方式及两种切削效应。其次,根据车齿原理提出车齿刀结构设计准则,基于斜齿插齿刀对车齿刀各前刀面、后刀面结构进行设计,建立车齿刀切削刃计算模型,并采用调整左右齿面压力角与基圆半径方式对刃形误差进行修正;利用Pro/E软件对车齿刀进行精确建模。然后,对车齿加工误差进行分析,基于曲线与曲面共轭原理,利用车齿刀切削刃建立包含机床调整参数误差的工件齿面廓形计算模型,并提出齿形误差计算方法;研究刀具设计误差、机床调整参数误差对加工工件齿形误差的作用规律,并在此基础上提出一种基于机床调整参数的工件齿形误差补偿方法。最后,基于设计车齿刀与车齿加工运动模型在VERICUT软件中对车齿过程进行数控加工仿真:通过Pro/E创建并导出机床与车齿刀3D模型并利用MATLAB程序生成数控代码,将其导入到VERICUT中,并进行车齿加工过程仿真,通过对结果的分析验证了车齿刀结构设计与车齿加工误差分析方法的正确性。