基准级齿轮渐开线样板是齿轮渐开线计量领域内最高等级的实体标准器,1级精度齿轮渐开线样板的成功研制能健全我国齿轮精度溯源与量值传递体系,提高我国齿轮行业的整体制造水平。研制出基准级齿轮渐开线样板也是该重点研发计划的课题目标,为突破基准级齿轮渐开线样板实体标准器的制造理论与技术难题,大连理工大学高精度齿轮研究室基于纯滚动往复展成原理开发出双滚轮—双导轨式机械展成渐开线样板磨削装置,其核心元件基圆盘和导轨是该装置的绝对基准,因此研制出满足1级精度渐开线样板加工与检测的高精度基圆盘至关重要。为解决基圆盘内外圆柱面超精密加工工艺技术上的难题,开发出了一套基于环抛加工工艺的外圆柱面精密研抛装置以及一套基于液压膨胀芯轴驱动的内孔精密研磨工装。建立起基圆盘外圆环抛加工过程中系统几何运动模型,采用速度矢量分析法求解各个构件的速度矢量参数和位移矢量参数,并对装置在环抛机上不同放置位置下的基圆盘外圆柱面加工轨迹进行仿真。基于母线绕固定轴线回转形成圆柱面工作原理,研制出高精度密珠回转轴系。提出并研制了基于非对称V型块的高精度可调定位装置,用于基圆盘多自由度位置调整以及轴向锥度误差调整。研制出的球墨铸铁支撑底板可有效利用在环抛过程中厚度的减薄实现母线与其底面同向相切的基圆盘径向连续自动微量进刀,并为光隙法提供观测槽。另外开发出了滚针式十字垫圈以及自适应弹性联轴器,可提高基圆盘的轴向定位精度。本文完成了对密珠轴系、可调定位装置、基圆盘端面、研磨轴套等关键零部件的精化及装配,并在自主设计的碳化硼磨盘环抛机与精密车床上进行了外圆环抛与内孔研磨实验,得到了外圆柱面圆度误差为0.2μm、内孔圆柱度误差小于1μm且具有微观鼓形趋势内孔的基圆盘。本文研制的基于环抛加工工艺的外圆柱面精密研抛装置以及基于液压膨胀芯轴驱动的内孔精密研磨工装加工出来的基圆盘精度可达亚微米量级,显著了提高齿轮渐开线样板的加工与测量的基准精度,满足多功能基准级齿轮渐开线样板机械纯滚动展成磨削的要求。进而保证齿轮渐开线量仪标定与传递量值的精准,推进齿轮类相关产品质量的整体提高。