直径3米以上大规格高精度齿轮是大型舰船、大功率风力发电机和重载工程机械等高端装备上的关键核心基础件,其精度的高低直接影响了我国高端装备的服役性能和核心竞争力。然而,由于作为加工大规格齿轮专用数控磨齿机的精度演变及控制机理的理论表述不深入、定量化程度低,只能沿用传统的安全系数或经验方法进行设计,严重限制了其加工完成的齿轮等基础元件传动精度、负载能力和使用寿命等性能的提高。虽然在2014年我国首次研制了直径3米大规格数控成形磨齿机,但由于大规格磨齿机精度的演变机理并未完全揭示,且没有支持开展该共性基础理论研究,因此上述大规格磨齿机的加工精度及精度稳定性与国际同类机床相比差距仍十分明显,远不能满足重点行业的齿轮加工要求。因而,开展大规格数控磨齿机精度演变本质规律的理解和探索具有十分重要的意义。本文主要研究了大规格数控磨齿机的多源误差对齿轮误差的定量映射机制和成形磨齿机机床的多源误差产生的机理这两大问题。本文的主要研究内容如下:大规格成形磨齿机加工系统误差对齿轮精度的定量映射规律。通过对齿轮成形磨削原理的分析,给出了由齿轮参数和加工参数求解砂轮廓形的计算方法;建立了包含装配误差、运动误差和主轴伺服误差的大规格成形磨齿机误差模型和齿轮误差计算方法模型;最后,针对齿轮磨削实例,使用上述模型在MATLAB中计算出了机床误差对齿轮误差的定量映射规律。大规格数控成形磨齿机在静力作用下变形误差和机床的模态变形。分析了大规格磨齿机特殊结构,使用专业三维建模软件Solidworks和有限元分析软件ANSYS workbench对大规格成形磨齿机结构进行三维建模、整机结构的静力分析和模态分析。得到了机床在重力和模态作用下的变形量,为提高机床的动/静刚度和优化机床结构提供了依据。大规格成形磨齿机电主轴热致变形的影响。通过理论与实验相结合方法研究不同转速下电主轴热变形的变化,通过研究各温度测点同主轴热伸长量的多元关系从而建立电主轴的热误差模型,探究了不同工况下主轴热变形的变化。实验表明,该模型具有预测不同转速下电主轴热误差的能力。机床主轴振动对磨齿加工精度及加工精度稳定性的影响。由于国产数控磨齿机普遍存在加工精度低,加工精度稳定性不高等问题,本章建立了成形磨齿加工的动力学模型,进行了成形磨削加工稳定性仿真分析。进行了精磨直齿轮加工试验并得到了主轴加速度信号,最后通过积分处理、傅里叶谱分析和功率谱分析得到了齿轮磨削过程中主轴振动信号的的时域和频域特征。