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齿轮测量仪的工作原理和测量过程

齿轮测量仪主要采用坐标测量原理，这一原理实质上是“模型化测量”。它将被测零件视为一个纯几何体，通过测量实际零件的坐标值（包括直角坐标、柱坐标等），并与理想形体的数学模型进行比较，从而确定被测量的误差。

具体测量过程

坐标测量：

齿轮测量机实际上是圆柱（极）坐标测量机，通过高精度传感器（如光栅尺、圆光栅等）测量被测齿轮上各点的实际坐标值。
这些坐标值包括直角坐标（x, y, z）或柱坐标（r, θ, z）等，具体取决于测量机的设计和被测齿轮的类型。

数学模型比较：

将实际测得的坐标值与理想形体的数学模型进行比较。理想形体的数学模型是基于齿轮的设计参数（如模数、齿数、压力角等）计算得出的。
通过比较，可以计算出被测齿轮的各项误差参数，如齿形误差、齿距误差、螺旋线误差等。

测量方法与类型

单项测量：

主要针对齿轮的单个参数进行测量，如齿形误差、周节累积误差、周节偏差、齿向误差和齿圈径向跳动等。
常用的测量方法有展成法和坐标法。展成法利用基圆盘和测量杠杆的刀口与被测齿轮的渐开线齿形进行比较；坐标法则通过计算齿廓上任一点的坐标值并与实际测得的坐标值进行比较。

综合测量：

包括双面啮合法和单面啮合法，通过测量齿轮与被测齿轮的啮合传动来评估齿轮的传动精度和整体误差。
双面啮合法利用测量齿轮与被测齿轮作双面啮合转动，以被测齿轮转动一转内的中心距的变动量表示被测齿轮的径向综合误差；单面啮合法则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。

技术发展与集成

在实现测量原理的技术手段上，齿轮测量仪历经了从“以机械为主”到“机电结合”，再到当今的“光—机—电”与信息技术综合集成的演变。
现代齿轮测量仪多采用CNC数控单元、数据采集单元、计算机及外设、测量软件和数据处理软件等先进技术，实现自动化、高精度的测量。

测量结果的表述与利用

测量结果可以通过计算机自动分析，并将测量结果反馈到制造系统，实现闭环制造和质量控制。
同时，测量数据还可以用于齿轮的进一步分析和优化，如接触分析、工艺误差分析、齿根形状分析等。

综上所述，齿轮测量仪通过坐标测量原理，结合先进的测量技术和数据处理方法，实现对齿轮各项参数的准确测量和分析，为齿轮的制造和质量控制提供有力支持。

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