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对发动机传动系统中齿轮精度的要求越来越高，渗氮技术在齿轮中应用普遍，渗氮过程中齿轮变形虽然较小，但微小的变形也会使齿轮精度下降，传动渗氮齿轮工艺路线无法满足设计图纸要求。针对航空高精度氮化齿轮加工过程中因齿轮加工精度、渗氮层深度公差范围、渗氮变形不稳定等导致齿轮加工精度无法达到设计要求的问题，本成果研究开发了高精度氮化齿轮制造技术已提高航空薄壁高的精度渗氮齿轮制造精度。

主要技术内容：

1）发明了高精度齿轮渗氮工艺方案和热处理变形精确控制方法。主要研究了齿轮渗氮热处理变形控制方法、渗氮工艺方法和参数的制定、柔性渗氮工装的设计和制造应用以降低热处理变形。基于大量试验数据的多元分析方法，逐一分析齿轮各项参数的影响因素，并通过对炉温均匀性、渗氮前预处理方法、渗氮方式、渗氮工艺方法和参数（升、降温的变化、渗氮分解率、渗氮温度、渗氮时间）的系统研究，设计并制造柔性渗氮工装，实现了渗氮变形量的精确控制；

2）建立了薄壁高精度渗氮齿轮齿廓倾斜偏差或螺旋线倾斜偏差预补偿制造方法。主要研究了精磨齿工序加工参数的优化和加工、找正、补偿精度的控制。通过精确控制精磨齿过程中齿面参数加工精度、找正精度、齿廓倾斜补偿一致性等各个方面的细节和要求，设计并制造应用自适应磨齿夹具，实现了3～4机的磨齿精度和0～-0.003mm公差范围的齿廓倾斜误差预补偿精度。

3）构建了薄壁高精度渗氮齿轮制造体系。主要研究了加工过程中各工序对薄壁高精度渗氮齿轮热处理变形的制造精度的影响和改进方法。通过对总体制造工艺路线、自由渗氮方法和热处理变形控制、易变性位置的残余应力检测分析和数控加工反补偿、齿轮高精度倒圆倒角加工和测量环节控制等环节的系统研究，构建了渗氮后不磨削的薄壁高精度渗氮齿轮制造体系，产品合格率大幅提升。

3.技术指标

1）齿廓倾斜总偏差fHα达到渗氮前公差范围0～-3μm内,渗氮后达到±3.7μm以内；渗氮后齿廓总偏差Fα达到6μm以内；

2）螺旋线倾斜偏差fHβ达到渗氮前2.5μm以内，渗氮后达到±4.8μm以内；渗氮后螺旋线总偏差Fβ达到6.5μm以内；

3）渗氮后齿距累积总偏差Fp达到18μm以内；

4）渗氮层深度0.1～0.15mm，公差范围0.05mm。