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本項目在數控系統、伺服驅動系統以及機械系統等三個方面開展全新的選型設計，開發出可達到VDI/VDE2612/2613I級精度標準的齒輪與刀具精密測量系統，可以測量1級以上精度的齒輪及齒輪加工刀具，相較國內同類產品測量效率提高4倍。

本測量系統從機械結構和材料兩個方面進行全新設計，并采用如有限元等現代設計方法進行分析，提高結構的穩定性和可靠性。在結構上，關鍵零部件采用了花崗巖材料，可以明顯降低溫度對系統精度的不利影響；在導向結構上，應用標準精密直線導軌取代了非標密珠直線導軌，不僅簡化了結構的安裝工藝，還提高了系統的模塊化程度，使得同一零部件在不同型號設備上具有一定的兼容性；采用ANSYS分析機械結構精度與溫度變化的關系，通過結構的優化設計降低溫度對系統機械精度的影響。

數控系統是CNC齒輪測量機的關鍵技術。與已有的國產測量中心數控系統相比，本項目所開發數控系統具備：①三維模擬量測頭接口和高速數據采集通道，為齒輪測量機選用三維測頭提供了技術支持；②支持直線電機驅動單元，實現了直線軸的全閉環控制，提高了運動控制精度和系統動態響應頻率，最終提高了齒輪測量中心的測量精度和測量效率。

伺服驅動硬件上采用直線電機，實現的“零”傳動，消除了絲杠對導軌導向精度的影響，由于沒有了傳動環節，定位精度可以得到顯著提高，消除了齒輪等傳動背隙對定位精度的影響；主軸旋轉電機采用直驅電機，通過連軸器直接驅動主軸旋轉，達到精密定位的要求；選用智能伺服放大器，實現工作臺與驅動器之間的閉環控制，同時在控制器與工作臺之間形成第二層閉環控制，提高系統的伺服控制精度。