针对传统齿轮范成仪只能范成一种模数和一种齿数的齿轮齿廓,且仪器存在操作繁琐、演示效果不佳等问题,这里通过理论设计计算,在确定范成加工模型插齿刀、齿坯、插齿刀与齿坯中心距、变位系数等关键技术参数的基础上,基于UG NX设计了一种新型齿轮范成加工虚拟样机,包括齿轮型刀具范成加工虚拟样机模型和齿条型刀具范成加工虚拟样机模型两种机型,并进行了NX CAE齿轮范成加工仿真分析,得到变位系数分别为-0.6、-0.4、-0.2、0、0.2、0.4、0.6时两种机型范成加工动态过程及齿形图,以及根切范成加工动态过程及齿形图,最后通过NX精确测量不同范成加工所得齿轮分度圆齿厚、齿顶厚等参数,分析对比两种范成加工异同,得出齿轮型刀具范成加工变位系数齿条型刀具范成加工变位系数,从而进一步深入阐释了齿轮范成加工原理。

超塑变形具有很强的结构敏感性，其变形规律与应力状态和变形路径有关，因此在处理二维胀形问题时，不能直接引用一维拉伸的实验数据，胀形实验装置便成为理论研究和制定工艺方案的重要手段。设计了高温超塑胀形实验装置，并针对实验装置进行了程序设计。该实验装置具有氩气净化、炉外加热、温度和压力闭环控制，能同时施加正压、背压并按设定的恒压、恒极点胀形速度和应变速率进行实验，同时可以无接触地记录胀形件极点高度与时间的关系，并观察其形貌变化过程。