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长久以来，人们都是在法线极坐标法上采用机械展成或数控联动(所谓的“电子展成”)来测量渐开线圆柱齿轮的齿廓误差。然而，在上世纪八十年代初，德国霍夫勒公司的ZP系列三轴齿轮测量中心(图1)率先成功地在极坐标上测量渐开线齿廓，并投入批量生产。不久，克林贝格公司的PEC33型三轴齿轮测量中心问世。随后，日本和捷克也相继推出了在极坐标上测量渐开线齿廓的齿轮量仪产品。但是不久，这些产品都因精度不易保证，价格降低不多和难以测量有些复杂零件而被淘汰出局。

然而随着3D测头技术、数字控制技术和软件处理技术的发展提高，极坐标法的一些不足已被克服，而其优点（主机结构紧凑和测量效率高）则受到重视。近年来在一些大型齿轮测量中心和齿轮磨床中，极坐标法又重新成功地用来测量渐开线齿廓。

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齿轮出现在公元前300年左右。起初工业用齿轮是木质的，公元前约100年期间，由软金属(如青铜)制造、结构复杂的齿轮得以成功开发，可由出现在公元前约80年的Antikythera(安提基瑟拉机构)装置中得到证实。在古代，齿轮已经得到多种应用。虽然铁用来工具有相当长的时间，但只有到了工业革命时期，切削或成形加工齿轮齿形的方法才得到发展并普及。铸铁齿轮相比木质齿轮有了很大的改进和提高，但是由于早期铸铁齿轮的精度很低，以至于不值得对其进行测量。

随着1800年蒸汽机出现，齿轮有了极大发展。用于泵、车辆、船舶及铁路等的各种机器都很快发展并普及，电也变得重要了。机器在高速运转下才能够经济地工作，轴承的发明推动了更高的转速。低质量的齿轮已经不能满足高转速，黔南齿轮测量仪，幸运的是这时金属切削机床同时出现。在工业革命初期出现了滚齿，二手齿轮测量仪，接着插齿机床于1900年左右开发出来，它能够切削加工出更好的齿面。

随后专门从事生产齿轮的专业齿轮公司，如1915年成立的ZF公司。但是当时仍然没有令人满意的机加工装备和检测仪器。这些专业齿轮公司承担了未来的发展重任，1922年瑞士发明了基于沿基圆展开形成渐开线齿面原理的测量方法。

固定基圆盘结构的渐开线测量仪器于1923年引入到工业界，并获得巨大成功。于是更多的公司加入到这项业务中，并且建造生产了不同设计方案的类似测量仪器。简单的机构使这些类型的齿轮检测仪器非常可靠，但仪器有些参数必须做得非常准确，如基圆盘直径、直尺的直线性、直线导轨上测头的位置以及机械传动记录图的放大倍数等。

关于齿轮精度测量的讨论始于1920年左右，这些渐开线检测仪的精度由实物基准来证实确认，使块渐开线样板诞生。

这个新找到的、用于检测精度的方法引起人们去思考所发现的误差，并极大地促进和提高了齿轮加工制造的能力。1930年后，螺旋齿轮(斜齿轮)开始被地生产出来，并发现可以将它们用于汽车。带有螺旋角的斜齿轮比直齿轮复杂得多，因此在螺旋齿面的精度和检测方面产生了新问题。螺旋齿轮导程测量方法发明于1945年左右，正弦尺圆盘机构的基圆渐开线检查仪的出现使螺旋齿轮齿面导程的检测成为可能。直尺借助于正弦尺圆盘机构移动，测头沿齿轮齿面螺旋线上下移动并进行测量。导程完全正确的齿面在误差图上显示出一条平行直线，这与正确的渐开线在误差图上所示类似。然而很难准确调整正弦尺圆盘机构，只有依靠使用已知螺旋角大小的导程样板来进行调试，才有可能达到精度要求，这就诞生了导程实物基准。这些导程样板的齿宽较长而螺旋角各不相同，对这些仪器的相应机构进行机械调整，使其测量结果能正确显示导程样板的已知螺旋角。

成功用于螺旋角测量的正弦尺圆盘机构设计教会了工程师们采用类似方案来解决渐开齿形的检测问题。为了正确地检测渐开线齿廓，仪器基圆盘与被测齿轮要一一对应，其直径必须与被测齿轮的基圆直径相等。工程师们从正弦尺圆盘机构中得到启示，将该机械方案融入到具有变基圆盘结构的齿轮仪器设计中。由二级正弦尺圆盘和杠杆组成的系统可以比较仪器所采用基圆的尺寸和正确数值间的差异，并进行相应补偿修正。自1960年起，工业上开始普遍采用同时具有可变基圆和螺旋导程这两种测量功能的齿轮测量仪器。

如同螺旋导程测量时出现了机构调整问题一样，对于变基圆机构而言也出现了类似的问题，这就需要一个已知齿廓精度的渐开线实物基准。这些渐开线样板有一个较大的模数，使机构在变化的总行程中能够实现机构的准确调整。这些基准与导程样板一起，共同构建了齿轮精度的基础。实物基准有许多不同的设计方案用于标定，并使用至今。

从1920-1930年间，多个国家的政府及其国家计量机构开始关注齿轮实物基准;1960年后，由于齿轮量仪的标定取决于实物基准，其重要性得到越来越多的关注和重视。国家实物基准的开发是为了准确的测量，也是为了不同国家计量机构之间进行比对。

专用于周节(齿距)和跳动(径向跳动、偏心)检测的测量仪器于1935年左右开始出现。当时已开发有齿距样板，齿轮测量仪维修，用于齿轮测量仪的直接比对测量和仪器精度标定。

那时电子学正处于更新换代时期且发展很快，分度和跳动变量的测量被集成于齿轮渐开线和导程测量仪器中，具有这些完整测量功能的齿轮测量仪器于1975年开始占领市场。检测结果由直接记录误差图的方式发展为利用电子方式将测头探针和绘图仪连接起来并打印绘制出测量结果图。但是这些仪器难于操作，它们代表了在CNC齿轮测量机成为通用测量平台前齿轮测量仪器发展的后阶段。

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