圆柱齿轮螺旋线参数是一项十分关键的检测项目,它与齿距参数、渐开线参数一起组成齿轮测量的基本参数,用于完整地评定单个齿轮的制造精度。同时,螺旋线参数也是齿轮国际标准（ISO 1328-1:2013（E））默认检查项目之一,还是我国标准齿轮检定规程规定的标准齿轮精度等级划分依据。我国的齿轮参数量值传递体系中明确指出量值传递的方式是用实物标准逐级传递,齿轮螺旋线样板便是用于校准齿轮测量仪器螺旋线检测精度的标准器件。现行国家标准（GB/T 6468-2010）对于高精度的齿轮螺旋线样板的精度指标要求极为严格,目前,市场上所流通的齿轮螺旋线样板精度已不满足现行国家标准的要求,同时国内高精度齿轮螺旋线样板的制造技术也尚属空白。本文对齿轮螺旋线样板的国内外发展现状进行了分析,依据国家标准创新设计了新型等公法线齿轮螺旋线样板,同时依据渐开螺旋面的生成原理,开发出纯滚动展成的加工方法,创新研制出一套高精度齿轮螺旋线样板的加工装置。具体内容如下:首先,对新型齿轮螺旋线样板进行结构设计,提出一种新型等公法线齿轮螺旋线样板并确定其基本参数,同时利用NX软件建立三维模型。其次,建立齿轮螺旋线样板渐开螺旋面的数学模型,对螺旋线偏差进行理论分析;分析两基圆盘存在圆度误差和安转偏摆以及刀具存在直线度误差、刀具相对于导轨平面的垂直度误差等对螺旋线偏差的影响,得到有利于螺旋线样板加工时基圆盘的姿态与刀具的形状与姿态。然后,根据纯滚动展成的加工方法,针对精确分度与避免刀具过度磨损等关键问题综合设计一套高精度齿轮螺旋线样板的加工装置,主要包括展成系统、研抛系统和分度及装夹系统等几个关键部分。展成系统中作为展成基准的基圆盘与被加工齿轮螺旋线样板共轴,滚动组件可以在驱动组件的驱动下进行纯滚动运动;研抛系统中的油石调节组件可以调整油石研磨工作区的位置,避免油石工作面的过度使用;分度及装夹系统中的分度台可以精确控制左旋与右旋渐开螺旋面的基圆螺旋角,导柱型弹簧夹具可以对装置进行夹紧,增加系统的刚度。最后,对加工装置中的关键零部件进行精化并装配,精化后基圆盘的圆度误差达到0.1μm,展成导轨的平面度误差RMS值达到20 nm,油石的平面度误差达到0.45μm,分度台的分度误差为0.3″,上述指标理论上可满足1级精度齿轮螺旋线样板的加工要求。本文依据纯滚动展成的加工方法研制出高精度齿轮螺旋线样板的加工装置。此装置符合渐开线螺旋面的生成原理,误差源少,没有加工原理性误差,为高精度齿轮螺旋线样板的制造提供了理论与技术基础。