在机械工程域，常常需要对齿轮等零件进行精密测量，齿轮测量仪就是测量齿轮的理想工具，它能够实现对于齿轮检测的部测量，并且整个过程是在个机器上完成的。下面，我们就来聊聊齿轮测量仪的工作原理及发展历程。

　　一、齿轮测量仪介绍

　　齿轮检测仪主要是检测：齿轮传动精度;齿轮检测概论;圆柱齿轮单项测量、综合测量;齿轮整体误差测量;齿轮副测量;圆锥齿轮、蜗轮蜗杆、齿条测量;齿轮、蜗轮蜗杆测绘;齿轮滚刀、蜗轮滚刀、插齿刀测量。可以实现在台仪器上实现齿轮检测的部测量，是测量齿轮的理想工具。

　　齿轮测量仪是个内含较为丰富的概念，它不仅包括检测各种齿轮的仪器，也将检测蜗轮、蜗杆、齿轮刀具、传动链的仪器涵盖其中。齿轮种类繁多，几何形状复杂，表征其误差的参数众多。所以，齿轮量仪的品种也很多。

　　二、齿轮测量仪的工作原理

　　齿轮测量仪般由主机、CNC数控单元、数据采集单元、机间通讯接口、计算机及外设、测量软件和数据处理软件等部分组成。齿轮测量机采用坐标测量原理，实际上是圆柱()坐标测量机，"坐标测量"实质是"模型化测量"。对齿轮而言，模型化的坐标测量原理是将被测零件作为个纯几何体，通过测量实际零件的坐标，包括直角坐标、柱坐标、坐标等，并与理想形体的数学模型制作比较，从而降低被测量的误差。

　　长度计量技术中对齿轮参数的测量。测量圆柱齿轮和圆锥齿轮误差的方法有单项测量和综合测量两种。现主要介绍综合测量的工作原理。

　　综合测量是通过测量齿轮与被测齿轮啮合传动来测量齿轮的传动精度。测量齿轮是种精度比被测齿轮高两以上的齿轮，也有以测量蜗杆代替测量齿轮的。综合测量有双面啮合法和单面啮合法两种。

　　1、双面啮合法：利用测量齿轮与被测齿轮作双面啮合转动，以被测齿轮转动转内的中心距 大变动量表示被测齿轮的径向综合误差。利用此法的齿轮测量工具称为齿轮双面啮合检查仪(见齿轮综合检查仪)。

　　2、单面啮合法：利用测量齿轮与被测齿轮在公称中心距下啮合转动，以转角误差形式表示被测齿轮的切向综合误差。采用此法的齿轮测量工具有齿轮单面啮合检查仪和齿轮单面啮合整体误差测量仪(见齿轮整体误差测量技术)。

　　综合测量还可用于检查齿轮副接触斑点和噪声等。对于圆锥齿轮，般采用综合测量，以检验齿轮副的接触斑点为主，也有测量齿轮副径向综合误差、齿轮副切向综合误差和噪声的。单项测量般是测量周节累积误差和齿圈径向跳动，测量方法与圆柱齿轮的相同，但要保持测量头轴线垂直于圆锥素线。70年代后期人们开始利用三坐标测量机测量圆锥齿轮的齿形，并用绘图仪描绘出被测齿面的轮廓图形。

　　当今新的CNC齿轮测量中心的主要点如下。性能上是高、高精度、易操作。所采取的措施有精密机械的优化设计、32位的CNC4-5轴数控系统、直线电机、三维测头和误差修正技术;在功能上，包括齿轮(内、外)、齿轮刀具(滚刀、插齿刀、剃齿刀)、锥齿轮、蜗轮、蜗杆、螺杆、凸齿轮、拉刀等回转类零件的主要误差项目测量;轴类零件的形位公差测量;强大的分析功能，如接触分析、工艺误差分析、齿根形状分析、参数反求等;可耦合到加工系统中，实时数据通信;在可维修性方面，具有故障自诊断、网络远程故障诊断能力;具有可升性，包括软件的可升和硬件的可升。

　　与机械展成式测量仪器相比，CNC齿轮测量中心的优点是不言而喻的，其质的飞跃是为任意形状的齿廓测量提供了可能，而不仅仅局限于渐开线或直线齿廓。锥齿轮、K蜗杆(滚刀)、C蜗杆(滚刀)的测量就是明证。CNC齿轮测量中心为测控非线性螺旋曲面提供了工具。

　　三、齿轮测量仪的发展历程

　　齿轮测量技术的发展，主要表现在以下几个方面。在测量原理方面，实现了由“比较测量”到“啮合运动测量”，直至“模型化测量”的发展;在实现测量原理的技术手段上，历经了“以机械为主”到“机电结合”，直至当今的“光—机—电”与信息技术综合集成的演变;在测量结果的表述与利用方面，历经了“指示表加目视读取”到“记录仪器记录加人工研判”，直至“计算机自动分析并将测量结果反馈到制造系统”的飞跃。与此同时，齿轮量仪经历了从单品种单参数的仪器(典型仪器有单盘渐开线检查仪)、单品种多参数的仪器(典型仪器有齿形齿向检查仪)到多品种多参数仪器(典型仪器有齿轮测量中心)的演变。

　　各的齿轮测量中心虽然原理上大同小异，但实现方式却存在定差距。主要表现在以下几个方面。

　　1、在测量传感器等方面，虽然测角般采用高精度圆光栅，但测长因被测对象不同而有所差异。精度要求很高的齿轮或轴向尺寸很长的工件等，般采用双频(或单频)激光干涉仪作为长度基准(如测量渐开线或螺旋线样板等);而其它情况，则采用高精度长光栅。

　　2、在机械系统的精度方面，高精度的轴承是必须的;而直线导轨的精度有靠机械精度保证的，也有采用误差修正技术达到的。

　　3、在数控系统方面，70年代常为NC开环控制;80年代后，为CNC控制，大多采用直流伺服电机或步进电机。目前已有采用交流伺服系统或直线电机的。

　　4、在测头方面，有电感式的，也有光栅式的;有维的，也有三维的，甚至有刚性的。刚性测头是不带测微传感器的。若采用刚性测头，则仪器通常是用的。