齿轮单面啮合滚动点扫描测量仪
这类仪器在我国曾得到大力开发与生产,特别适合摩托车汽车齿轮批量生产现场的质量检测和生产工艺监测控制。成都工具研究所研制的CNC蜗杆式齿轮整体误差测量仪是一个典型实例,至今已在国内市场销售200余台,少量销往国外。
它的特点是采用跳牙磨薄测量蜗杆与被测齿轮啮合,对齿轮齿面进行滚动点扫描测量。测量信息丰富,测量效率高。德国FRENCO公司推向市场的URM齿轮误差滚动扫描测量仪的测量原理完全类同于我国齿轮整体误差测量技术。该仪器可称为平行轴齿轮式齿轮整体误差测量仪,它采用高精度圆光栅作为角度传感器,特殊测量齿轮为测量元件,测量基本单元是测量齿轮上特别制的测量棱线,分别为齿廓测量棱线和齿向(螺旋线)测量棱线。测量仪器的不确定度为3.5~4.5μm,测量重复性为2~3μm。测量时间1~2分钟,测量齿轮使用寿命约20万次。该产品已在德国福特汽车厂、大众汽车厂得到应用。
成都工具研究所生产的CSZ500A、B型锥齿轮整体误差测量仪,是滚动点扫描测量技术在锥齿轮测量上的应用范例。测量锥齿轮的齿廓、齿向测量棱线的制作采用了自行开发的专利技术,仪器测量重复性可高达1~2μm,可测量锥齿轮的齿形、齿向、齿距偏差,齿面形貌偏差,切向综合偏差以及接触区。测量时间取决于大小锥齿轮齿数,通常为5~10分钟。

国产CNC齿轮测量中心
国产CNC齿轮测量中心有了长足的发展,哈尔滨量具刃具厂、哈尔滨精达公司都先后成功开发出了系列产品。哈量的3903A齿轮测量中心,经过几年努力,仪器精度和测量速度据称已达到或接近KLINGELNBERG公司产品的先进水平。精达公司作为后起之秀,发展引人瞩目,其JD、JDS系列齿轮测量中心,目前在国内产品中销量最多。国产齿轮测量中心的质量和性能不断提高,已经具有和国外产品竞争的能力。不过在仪器精度、稳定性,尤其在测量软件(如弧锥齿轮的测量软件)、仪器故障诊断功能等方面,和国外还有一定差距。令人欣慰的是国内齿轮量仪制造商已有共识,已联合高校院所协同攻关努力缩小差距;随着性价比的迅速提高,参与市场竞争能力的增强,国产齿轮测量中心的发展前景看好,在国内市场所占比重将会越来越大。

齿轮单项几何形状误差测量技术
它采用坐标式几何解析测量法,将齿轮作为一个具有复杂形状的几何实体,在所建立的测量坐标系(直角坐标系、极坐标系或圆柱坐标系)上,按照设计几何参数对齿轮齿面的几何形状偏差进行测量。测量方式主要有两种:离散坐标点测量方式和连续几何轨迹点扫描(如展成)测量方式。所测得的齿轮误差是被测齿轮齿面上被测点的实际位置坐标(实际轨迹或形状)和按设计参数所建立的理想齿轮齿面上相应点的理论位置坐标(理论轨迹或形状)之间的差异,通常也就是和几何坐标式齿轮测量仪器对应测量运动所形成的测量轨迹之间的差异。测量的误差项目是齿轮的单项几何偏差,以齿廓、齿向和齿距等三项基本偏差为主。由于坐标测量技术、传感器技术、计算机技术的发展,尤其是数据处理软件功能的增强,三维齿面形貌偏差、分解齿轮单项几何偏差和频谱分析等误差项目的测量得到了推广。单项几何偏差测量的优点是便于对齿轮(尤其是首件)加工质量进行分析和诊断、对机床加工工艺参数进行再调整;仪器可借助于样板进行校正,实现基准的传递。
