一、机械结构及工作原理
CNC齿轮测量中心机械本体，由底座、花岗石平台，横梁、直线导轨、滑架、主轴、测微仪及上顶 尖柱等部分组成，花岗石平台安装在底座上，其台面为设计调整的基准面；边缘为只向导轨；R向滑架布置在平台两侧，与横梁相连；T向导轨安装在横梁上，T向导轨上的移动支架用于支撑Z向导轨；Z向滑架可沿Z向导轨滑动；在Z向滑架上装有测微仪；立式旋转主轴，安装在花岗石平台上，上顶 尖柱安装于主轴侧旁，起装夹工件作用。
 通过计算机控制，三个直线运动轴(R向、T向、Z向)和一个旋转运动轴(θ)在各自的伺服系统驱动下实现联动。根据被测工件的参数，使三个直线运动铀上的测微仪相对随旋转坐标轴转动的工件产生所需要的测量运动。在整个测量过程中，计算机采集存贮测微仪的偏移量和同一时刻各运动轴实际坐标值，经过数据处理，与被测项目的理论值比较，得出测量结果。整个测量过程由计算机自动完成。
二、机械系统设计
1、结构布局
齿轮测量中心有两种 结构布局，一种 是 卧式结构，一种 是 立式结构。考虑 到齿轮测量中心除了测量齿轮外还可能测量其它类型工件，故采用了立式结构，便于不同类型工件的安放。总体结构采用封闭框架移动式、为花岗石平台及花岗石直线导轨结构。直线导轨为无摩擦闭式气浮导轨；主轴采用高精度气浮主轴；伺服传动系统采用了交流伺服电机驱动的滚珠丝杠螺母副传动方式。机架和滑架为焊接钢架结构。
2、气浮导轨
导轨是 精密机械运动中用来保证各运动部件相对精度的一个重要部件。气浮导轨具有精度高、无摩损、寿命长的特点，因而被广泛应用于精密坐标测量仪中。
气浮导轨副由导轨和气浮滑块组成。导轨材料为天然花岗石，性能稳定，变形小。气浮滑块安装结构为球面接触式，可自动定位。所有气浮滑块经逐个测试、选配以使三个气浮导轨副均达到较好的刚度和稳定性。在气浮滑块布置上，为达到较高的支撑刚度，三个运动方向的气浮滑块均采用了对称排布的全封闭结构，并尽可能拉开气浮滑块的间距。在非 导向辅助气浮滑块上装有弹性环节，可减少温度变化对导向气浮滑块气浮间隙的影响，保持气浮间隙的稳定。
3、传动方式
交流伺服电机通过齿形带带动滚珠丝杠螺母副，拖动滑架沿气浮导轨完成直线运动。为避免电机和丝杠在大理石平台上安装造成防护困难和影响仪器造型，尺向传动方式采用了电机和丝杠随滑架运动，螺母固定在平台上的结构形式。
齿形带结构简单，传动平稳，具有较高的传动精度和较好的减振作用，滚珠丝杠螺母副通过施加预紧力，无反向间隙，提高了传动刚度。在螺母和滑架(T向、Z向)或平台(R向)相连处，设计了一弹性减振装置，减少了螺母在运动过程中相对导向导轨的平行度误差对滑架移动精度的影响。
4、滑架与底座
精密测量机要求滑架刚度好、质量小、结构简单。为消除内应力和提高尺寸的稳定性，焊后进行了充分的退火和稳定性处理。经测算，薄钢板焊接的滑架，在保证刚度的情况下，其质量为同尺寸铸铁滑架的一半以下，从而降低了运动件的质量，提高了运动平稳性。
底座结构为槽钢焊接件，通过对构架刚度的合理设计，使底座具有减震功能。底座上还设计有整机调平机构。
5、导轨的支承与调整
为保证滑架、导轨相对运动的准确性及运动精度，在导轨安装结构中设计了微量调整结构，借助微调整结构，可以对导轨的六个自由度进行微量调整和可靠定位。
随着精密测量机的发展及光、机、电技术在测量领域的结合。对机械系统的设计提出了高精度、高稳定性的要求。
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