高精度渐开线齿轮具有高的轮齿精度和低的齿面粗糙度,它在精密装备与仪器、精密雷达、航空航天及机器人等领域发挥重要作用。伴随科学技术向前进步,对齿轮精度要求也逐渐提高,而齿轮精度越高,制造难度越大。目前,在国际标准ISO 1328-1:2013中的5级及以上精度的齿轮通常采用磨齿工艺,磨齿过程容易发生磨削烧伤,最高表面粗糙度为Ra 0.2。研磨工艺能用于零件的超精密加工,经过研磨的零件其精度和表面粗糙度获得改善。为避免磨削烧伤并进一步减小齿面粗糙度,完成高精度齿轮加工具有研究意义。本文研究对研工艺方法用于加工高精度渐开线齿轮。提出基于误差均化原理的齿轮对研方法,2个齿轮之间相互研磨,减小齿面粗糙度,同时提升轮齿精度。结合对研方法设计并搭建一种高精度齿轮对研装置。基于装置的运动模型,分析对研加工过程中材料去除机理。针对齿轮对研中出现齿轮啮合沿渐开线方向上相对滑动速度不一致的问题,提出一种波发生器-连杆摆幅机构,两个齿轮边对研,边沿着径向振动,利用齿面偏差在啮合时的动态力和振动辅助研磨去量,并分析该运动方案对研磨效率和精度的影响。设计并搭建一种复合式摩擦传动装置同时驱动两个齿轮,对摩擦轮精密研磨后,两个摩擦轮由径向跳动引起的不同步回转偏差小于0.1%。垫板是齿轮对研装置上重要的齿轮定位零件,影响齿轮对研后的螺旋线精度。利用高精度齿轮对研装置进行实验,通过对比实验前后的结果表明,实验前齿面存在明显的磨削刀痕,对研后,齿面纹理被细化,沿着齿宽方向和渐开线方向的平均粗糙度降低52.3%和60.9%;齿轮渐开线廓形得到修正,#4008B齿轮的齿廓形状偏差平均减小5.1%;螺旋线精度分别达到Fβ=3.04μm,Fβ=3.21μm,平均提升17.35%;齿轮的齿距累积总偏差平均降低21.9%,单个齿距偏差平均降低10.7%。本文提出的齿轮对研方法和对研装置可以用于高精度齿轮加工,解决齿轮对研过程中齿间相对滑动速度不一致的问题,能够精化齿面纹理,减小表面粗糙度,同时提升轮齿精度。齿轮对研工艺能同时加工两个齿轮,该方法为制造精密齿轮提供了新思路。