1.一种展成法摆线齿锥齿轮的磨齿方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一，产形面及齿轮理论齿面的确定，

建立展成法摆线齿锥齿轮加工坐标系组，摇台坐标系Σs＝{Os,is,js,ks}，Os为摇台中心，isOsjs为摇台平面，ks为摇台轴线指向摇台外部；刀盘坐标系Σc＝{Oc,ic,jc,kc}，Oc为刀盘中心，icOcjc为刀顶平面，jc为刀盘中心指向刀刃上的切齿参考点方向，kc为刀盘轴线指向刀顶平面；齿轮坐标系Σg＝{Og,ig,jg,kg}，Og为齿轮轴错交点位置，ig为齿轮轴线背离锥顶方向，kg垂直于ig指向摇台外部；数控磨齿机坐标系Σm＝{Om,im,jm,km}，其与初始状态的齿轮坐标系重合；

在摇台坐标系下，计算展成摆线齿锥齿轮加工所用的产形面V是两个参数的函数，记作V＝V(θ，bt)，θ为摆线齿锥齿轮加工时刀盘自转角度，bt为刀刃点在切矢tc上的长度，参数θ、bt的最大值和最小值表示加工过程中产形面上发生过与被加工齿面共轭啮合的范围，其区间可作为产形面的有效范围；同时根据展成法摆线齿锥齿轮的切齿调整参数中的齿轮安装参数及展成运动参数根据共轭啮合理论计算该产形面所展成的齿轮理论齿面Vw；

步骤二，产形轮替代及砂轮参数的确定，

a.用锥面替代理论产形轮并确定砂轮结构参数初值；通过分析产形轮齿面共轭接触部分的几何形态,用锥面砂轮替代延伸外摆线扫掠面的理论产形面；建立如下方程组：式中，Vgc为砂轮中心点径矢初值，Vc1、Vc3为刀刃扫掠线上两个端点的径矢，Vc2为刀刃扫掠线中点的径矢，Rg为砂轮半径初值，对该方程组进行求解得到砂轮结构参数初值；

b.引入调整量，在砂轮初值上引入调整量，得到砂轮中心点、半径径矢和母线的表达式分别为：

Vgca＝Vgc+[x，y，z]，式中，Vgca为引入调整量后的砂轮中心点，x、y、z为砂轮锥底中心点径矢在机床坐标系的三个坐标轴上的调整量，式中，Vgena为引入调整量后的砂轮半径径矢，Ra为砂轮半径的

调整量，

式中， 为绕kga轴旋转角度 的旋转矩阵， 为砂轮压

力角的调整量，tc2a为引入调整量后的砂轮母线方向矢量，tc2为砂轮母线初始方向矢量，kga为砂轮轴线矢量，kga的计算公式为 式中，i、j、k为砂轮轴线矢量在机床坐标系的三个

坐标轴上的调整量；

c.建立优化目标函数，对含有调整量的砂轮参数进行优化计算；

步骤三，产形轮替代后重新确定砂轮安装参数，将锥面砂轮替代展成法端面滚齿加工的理论产形面后，需要根据砂轮位置参数确定磨齿加工时砂轮的安装参数；设步骤一计算得到摇台坐标系中砂轮中心的径矢初值的分量形式为Vgc＝[igc，jgc，kgc]，则可按下式计算砂轮的安装参数：式中，R为最后确定的锥面砂轮顶部半径，为锥面砂轮母线压力角，I为磨齿时砂轮轴线的相对于摇台轴线的夹角，即基本刀倾角，J为砂轮轴线的倾斜方向角，即基本刀转角，S为砂轮中心到摇台中心的距离，即径向刀位；

步骤四，在磨齿加工的机床调整参数中引入高阶运动系数，即将机床参数展开为多阶泰勒级数形式，所述机床参数包含砂轮安装参数及齿轮安装参数，其自变量为瞬时摇台角相对滚切中心摇台角的差值；为了充分利用各调整参数高阶运动系数的对齿面局部的修形功能，将各调整参数对应的滚切中心摇台角设置为不同数值，由此可引入更多的参数修正砂轮与齿轮之间的相对运动，从而使被磨削齿面的形状修正有更大柔性；

步骤五，优化机床调整参数及其高阶修正系数使产形轮替代导致的齿形偏差最小化；

考虑替代产形轮与理论产形面存在偏差，因此会导致磨齿后的齿面相对理论齿面存在偏差；由于齿轮副接触印痕主要受齿面在接触迹线附近的形状影响，因此以磨齿实际齿面相对展成法摆线齿锥齿轮的理论齿面的在啮合接触迹线上的综合齿形偏差为优化目标函数，并设定优化的约束条件，对机床参数及其高阶系数进行优化调整；

步骤六，全数控磨齿刀位计算，在最终确定展成法摆线齿锥齿轮的磨齿调整参数后，需根据调整参数确定砂轮和被加工齿轮的相对位置及相对运动，并将其转化为全数控锥齿轮磨齿机的磨齿加工刀位；在数控磨齿机坐标系内设V1为刀盘中心相对与齿轮轴错交点的径矢，kc'为刀倾、刀转后的砂轮轴线矢量；

由于刀倾后砂轮轴线矢量偏离数控磨齿机的Z轴，即km方向，则要使得砂轮轴线矢量位于km方向，则可让砂轮与齿轮一起首先绕im轴旋转角度A1使其位于imomkm，然后再绕轴jm旋转角度B使其与km方向一致；两次变换的角度可按下式求解：经过两次变换后则砂轮轴线矢量与数控磨齿机Z轴方向一致，对应的变换后砂轮中心的位置矢量V1'为：

V1'＝M(jm,-B)M(im,A1)V1

则有：

式中X,Y,Z分别为数控磨齿机三个直线轴的坐标，A为机床工件主轴坐标，即A轴坐标，B为机床B轴坐标，A1为刀倾导致的A轴附加转角，A2为与齿面展成对应的A轴转角，Raq为产形轮展成齿面的滚比值，q为齿面展成过程的瞬时摇台角，q0为齿面展成过程的起始摇台角，M(im,A1)为绕im轴旋转角度A1的旋转矩阵。

2.根据权利要求1所述的展成法摆线齿锥齿轮的磨齿方法，其特征在于：所述步骤一中对含有调整量的砂轮参数的优化方式为：首先在产形面上根据θ和bt的值域合理将其分割，形成m×n的参数网格，并将其对应的θ和bt赋值到函数V＝V(θ,bt)中，可得m×n产形面网格点，并使其作为砂轮锥底的垂线，在锥底上得到m×n个点的垂足，垂足径矢P的计算式为：P＝V-kg·(V-Vgc)·kg，kg为砂轮轴线，其初值的计算式为： 然后将在半径位置固定的母线旋转到垂足的位置，其自身变换表达式为：tc21＝M(kg,αp)·tc2，αp为刀刃切矢转换到指向垂足时的转角，其值的计算式为：将与母线固定的半径一同旋转：Vgen1＝M(kg,αp)·Vgen，M(kg,αp)为绕kg轴旋转角度αp的旋转矩阵，Vgen代表原点在锥底中心的初始半径径矢，其值的计算式为：Vgen＝Vc2-Vgc，将固定在半径上的母线切矢旋转到锥底的垂足方向后，求该垂足所对应的产形面网格点到该母线的距离，其值的计算式为：Dg＝(V-Vgen1)×tc21，分别计算m×n个产形面网格点相对于初始锥面的误差Dg，得到其总体初始误差的分布情况，将含有调整量的砂轮的锥面与产形面网格点的最大误差的最小值作为优化目标函数，对引入的调整量进行优化，当含有调整量的砂轮的锥面与产形面网格点的最大误差为最小值时，输出所有调整量并根据调整量对砂轮结构参数进行修改，若不满足优化目标函数，则重新引入调整量。

3.根据权利要求1所述的展成法摆线齿锥齿轮的磨齿方法，其特征在于：所述步骤四中引入高阶运动系数后机床调整参数的表达式为：式中，Raq为产形轮展成齿面的滚比值，Raq0为滚切中心的滚比值，Raq1、Raq2、Raq3为滚比进行泰勒公式展开后的的一、二、三阶运动系数；Xp为瞬时水平轮位，Xp0为滚切中心的水平轮位，Xp1、Xp2、Xp3为水平轮位的一、二、三阶运动系数；Xb为瞬时床位，Xb0为滚切中心的床位，Xb1、Xb2、Xb3为床位的一、二、三阶运动系数；Xe为瞬时的垂直轮位，Xe0为滚切中心的垂直轮位，Xe1、Xe2、Xe3为垂直轮位的一、二、三阶运动系数；S为瞬时径向刀位，S0为滚切中心的径向刀位，S1、S2、S3为径向刀位的一、二、三阶运动系数；q为加工时的瞬时摇台角；qaq0，qp0，qb0，qe0，qS0分别为以上各调整参数对应的滚切中心摇台角，Δqaq0，Δqp0，Δqb0，Δqe0，ΔqS0为瞬时摇台角与滚切中心摇台角的差值；同理，机床安装根锥角γ、基本刀倾角I、基本刀转角J也能够按以上方式进行展开，引入不同的滚切中心摇台角及高阶运动系数。

4.根据权利要求1所述的展成法摆线齿锥齿轮的磨齿方法，其特征在于：所述步骤五中机床参数及高阶运动系数的优化方式为：首先运用理论齿面的接触分析方法，分析被磨削齿面与其相配齿轮齿面啮合时的接触轨迹线在被磨削齿面上的位置；以高阶运动下磨削齿面相对展成法摆线齿锥齿轮理论齿面沿接触轨迹线方向的综合偏差F1为优化目标：通过控制沿接触迹线方向的齿形偏差，保证齿轮副啮合时的接触

区中心位置及接触走向；式中P[i]、n[i]为理论齿面接触迹线上第i个离散点的径矢和法矢，Pg[i]为第i个理论齿面接触迹线点所对应的磨削齿面点径矢，d[i]为两齿面在第i个点的偏差值，n为理论齿面上接触迹线的离散的点数；

另一方面，为了保证齿轮副啮合时的接触区形态不发生大的变化，还需以瞬时接触椭圆长轴方向的齿形综合偏差F2建立另一优化目标： 式中δ[i][j]表示实际磨齿齿面相对理论齿面沿接触迹线啮合时第i个接触椭圆长轴方向上第j个离散位置的齿形偏差，m为齿面沿接触椭圆长轴方向的离散点数；以函数F＝w1F1+w2F2为优化目标函数，w1、w2为权重因子，对机床参数及高阶运动系数进行优化。

5.根据权利要求4所述的展成法摆线齿锥齿轮的磨齿方法，其特征在于：在对机床调整参数及高阶运动系数进行优化时，对摆线齿锥齿轮的齿根深度进行限制，齿根深度的总偏差约束表达式为： Δ1为设定的齿根深度总差值的容许范围，Δh为参数改变过后的齿面与目标齿面的齿根深度差值。

6.根据权利要求4所述的展成法摆线齿锥齿轮的磨齿方法，其特征在于：在对机床调整参数及高阶运动系数进行优化时，对摆线齿锥齿轮的齿根线的角度进行限制，齿根线的角度偏差约束表达式为： Rr1、Rr3为参数改变过后的齿面在大、小两端的齿面点径矢，R01、R03为目标齿面在大、小两端的齿面点径矢，χ1为两齿面在齿根位置的角度偏差容许值。