齿轮是量大面广的关键机械基础件,尤其是渐开线齿轮,几乎应用在国民经济各个领域。为使我国成为制造业强国,必须全面提升齿轮等机械基础件的制造水平。精密制造,计量先行。用于渐开线齿轮量值传递基准的实体标准器件,其精度高低是衡量齿轮制造水平的关键。目前,我国已经掌握了齿轮国际标准ISO 1328-1:2013(E)中1级精度(最高精度)标准齿轮的加工与测试技术。然而,对于基准级齿轮渐开线样板的研究相对比较滞后。为了解决1级精度齿轮渐开线样板的加工技术难题,本文建立了基圆盘安装偏心和导轨凸度对齿轮渐开线样板齿廓偏差的映射关系,优化了两基圆盘的偏心相位差与有效展角相位范围,得出两基圆盘的偏心相位差为180°,展角在160°~200°之间时,对齿轮渐开线样板的齿廓偏差的影响最小。针对高精度平面的精化,提出了一种平面局部高点去除的精密研磨装置,可用于导轨、基圆盘端面和轴套端面的精化;针对基圆盘内孔的精化,提出了一种液涨式精密内孔研磨装置,可用于基圆盘基准内孔和齿轮渐开线样板基准内孔的精化;针对基圆盘外圆柱面的精化,提出了一种盘类零件外圆柱面精密加工装置及其锥度误差调整方法,可用于基圆盘外圆柱面的精化。最后本文完成了高精度齿轮渐开线样板加工装置的结构优化、导轨精化、基圆盘精化、芯轴精化和轴套精化,搭建了一套满足1级精度齿轮渐开线样板加工的装置。精化后导轨的直线度误差小于0.15μm,基圆盘一的偏心量为0.13μm,基圆盘二的偏心量为1.38μm;芯轴上安装基圆盘一、基圆盘二和齿轮渐开线样板的位置偏心分别为:0.32μm、0.10μm、0.26μm;轴套端面的平面度误差为0.1μm。应用精化的渐开线样板磨削装置,对基圆半径为100 mm的齿轮渐开线样板试件进行了精密磨削实验。结果表明:在展长为70 mm的评价区间内,齿轮渐开线样板试件的齿廓总偏差为0.51μm,齿轮渐开线样板试件的齿廓形状偏差为0.45μm,齿轮渐开线样板试件的齿廓倾斜偏差为0.19μm,满足GBT 6467-2010中最高等级(1级精度)齿轮渐开线样板的加工要求。1级精度齿轮渐开线样板的成功研制,对建立我国齿轮渐开线的溯源与量值传递基准体系有重要的科学意义和研究价值。