CN108007326A - 一种采用齿轮测量中心测量评定齿面粗糙度的方法 - Google Patents

Abstract

一种采用齿轮测量中心测量评定齿面粗糙度的方法，即在齿轮测量中心上，组合使用粗糙度传感器侧头及其相关数据处理软件，以实现齿面粗糙度的测量评定方法。特别是测量方向为渐开线齿廓方向的测量，以顶尖装夹方式，避免触针粗定位需要人工调整引起的问题；在齿轮测量中心的展成运动条件下，触针仅紧跟齿面的弯曲做直线运动；使用齿面等间隔采样原理进行采样，得到的轨迹轮廓离散点是均匀等间隔的；在对粗糙度测量过程中，测量位置、测量结果和评定过程中取样长度和评定长度等值的选取，给出了相应的方法和数据表，方便实际操作和保证测量精度，避免了在齿面上不能实现均匀采样及合理评定等问题，从而解决了无法进行齿面粗糙度分析评定的技术难题。

Description

一种采用齿轮测量中心测量评定齿面粗糙度的方法

技术领域

本发明属于齿轮齿面粗糙度检测领域，涉及一种采用齿轮测量中心测量评定齿面粗糙度的方法。

背景技术

众所周知，齿轮齿面粗糙度的大小对齿轮的耐磨性、疲劳强度起着重要作用,直接影响其使用寿命。另外，表面粗糙度对齿轮传动的振动和噪声也有很大影响。

目前，表面粗糙度测量方法通常有比较法、光切法、干涉法和触针法。其中触针法适用测量范围宽，测量效率高，应用最为普遍。应用触针法主要的仪器有表面粗糙度测量仪和表面粗糙度轮廓仪，其测量齿面粗糙度的方法是：将齿轮放置在工作台上，调整齿面位置，触针接触齿面并沿被测渐开线齿廓做等速直线滑行，触针的上下位移量由电学式长度传感器转换为电信号，并进行后续处理。用此操作方法存在两个问题：一是触针粗定位需要人工调整，将齿轮放置在工作台上，为保证触针滑行时能保持良好的接触，需要靠目测手动调整，自动化程度受限；二是此方法测量得到的原始轮廓包含标称形状，即齿廓渐开线形状，为了将粗糙度从轮廓的较长波长中分离出来，在滤波器滤波之前，必须将名义的形状成分消除，数据处理复杂。

我们在测量实践中总结出一种采用齿轮测量中心测量评定齿面粗糙度的方法，即：在齿轮测量中心上，组合使用粗糙度传感器侧头及其相关数据处理软件，以实现齿面粗糙度的测量评定方法，特别是测量方向为渐开线齿廓方向的测量。使用该方法测量，首先以顶尖装夹方式，避免了触针粗定位需要人工调整引起的问题；其次在齿轮测量中心的展成运动条件下，触针在齿面法线方向，紧跟齿面的弯曲做直线运动，所得轨迹轮廓就不包含齿廓名义形状，不需要后续滤波器过滤掉名义的形状成分；第三，本方法使用齿面等间隔采样原理进行采样，这种采样方式下得到的轨迹轮廓离散点是均匀等间隔的，不同于现有技术中齿轮测量仪器普遍采用的渐开线等间隔采样方式，得到轨迹轮廓的各相邻离散点间隔不同，不符合粗糙度评定要求，如果直接用来评定，将会带来评定数据不准确的情况；第四，本发明还对粗糙度测量过程中，测量位置的选取，测量结果的处理和评定过程中取样长度和评定长度等值的选取，给出了相应的方法和数据表，以方便实际操作和保证测量精度；第五，本发明提出的齿面粗糙度测量评定方法，避免了传统齿轮测量仪器的电子展成法原理在齿面上不能实现均匀采样及合理评定等问题，从而解决无法进行齿面粗糙度分析评定的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提出一种齿面粗糙度检测评定方法，解决现有技术中齿面粗糙度测量方法上存在的一些问题，更加准确、便捷的实现齿面粗糙度的定量测量评定。

本发明采用如下技术方案达到上述目的：一种采用齿轮测量中心测量评定齿面粗糙度的方法，包括以下步骤：

S₁.在齿轮测量中心上配置粗糙度专用触针测头，使粗糙度触针法向接触齿廓，并能以电子展成原理在齿廓方向上运动:

S₁₁、在齿轮测量中心上安装一个专用测量粗糙度的测针，再配备相关软件，测针法向接触齿廓；

S₁₂、测量齿面粗糙度时，应用电子展成原理的齿轮测量仪器，其粗糙度触针一直处于齿面渐开线轮廓法线方向，垂直于表面，并且能够紧跟齿面的弯曲变化，像测量齿廓一样，这样得到的原始轮廓就不包括被测齿面的标称渐开线形；

S₁₃、上述的粗糙度触针的运动轨迹是指在齿廓截面上的测量起始点和测量终止点之间的渐开线轮廓；在实际测量中，经常需要对一个齿面的两侧和齿圈上等分的多个齿进行测量，有时测量数据有疑问，还需要对一个齿面进行多次测量取平均值。

S2.齿面粗糙度的测量，触针传感器采集数据可采用齿面等间隔采样方式或渐开线等间隔采样方式进行，任何一种采样方式均可用于所有精度等级的齿轮，但为了提高测量精度同时考虑到方便性，可根据齿轮精度选用这两种采样方式：

S₂₁、使用齿面等间隔采样原理进行采样，这种采样方式得到的轨迹轮廓离散点是均匀等间隔的，不同于目前齿轮测量仪器普遍采用的渐开线等间隔采样方式得到轨迹轮廓的各相邻离散点间隔不同，不符合粗糙度评定要求，如果直接用来评定，将会带来评定数据不准确的情况；

S₂₂、对于精度要求较高的齿轮，如精度高于IT7，采用齿面等间隔采样原理进行测量评定，可以得到齿面上等分的若干离散点，进而用粗糙度评定模型进行数据处理，得到齿面粗糙度的测量结果；对于精度要求较低的齿轮，如精度低于IT7，采用渐开线展开长度上不等间隔采样方式进行测量评定，可以得到齿面上不等分的若干离散点，同样也可以通过粗糙度评定模型数据处理，实现齿面粗糙度测量；

S₂₃、对于高精度齿轮测量表面粗糙度，选用齿面等间隔采样测量，更能准确反映齿面形貌质量，是一种精密测量方法；但对于较低精度齿轮测量粗糙度，选择展开长度上等间隔采样测量，是一种简单实用的近似方法。

S₃、选取合适的采样位置、取样长度、评定长度：对于取样长度，评定长度、滤波波长等参数，本发明给出的为不同等级的齿轮所对应的以上参数的经验值；

S₃₁、测量运动轨迹是在齿廓截面上的测量起始点和测量终止点之间，沿渐开线齿廓截面运动的轨迹，主要是确定测量起始点和终止点；

S₃₂、确定取样长度lr，取样长度的标称值等于截止波长λc ，由于测量仪器仅适用某些特定的截止波长，所以本发明参照GB/T6062、GB/T10610给出截止波长λc数值为0.25mm、0.8mm、2.5mm；本发明给出的不同等级的齿轮所对应的推荐值，见表1；

S₃₃、确定评定长度Ln，通常默认为5lr，但对于齿面粗糙度测量，考虑表面粗糙度会沿着测量行程有规律的变化，因此取一个取样长度时，已经可以满足测量要求，实际测量中可以采用几个平行的测量轨迹轮廓计算其算术平均值，来改进测量数值统计上的准确性；

S₃₄、在测量过程中，将齿面的采样间隔分解成展开长度和展开角两个变量，计算出齿面各采样间隔ΔSi对应的展开角间隔Δφi和展开长度间隔ΔLi，根据采样间隔转换公式：

ΔLi =（2ΔS r _b ）^1/2[i ^1/2-(i-1) ^1/2];i=1,2,…n;

由软件计算出每一个采样点位置后；依据公式：

ΔLi=kiΔL′+c _i ；i=1,2，…n，其中c _i ＜ΔLi

通过求整数和余数函数，得出公式中的整数ki和余数c _i ，式中ΔL′是指圆光栅采样点的间隔；为实现在圆光栅的采样点上选择出与根据采样间隔转换公式计算出的采样点位置ΔLi为最相近的点，则在第i点，若c _i ＜ΔΔL′/2，取ΔLi=kiΔL′，若c _i ＞ΔL′/2，取ΔLi=(ki+1)ΔL′，重新组成一组离散点。从而用齿轮测量仪器对处理得到的新的采样数据进行后续处理后，得出测量的齿面粗糙度曲线和误差结果。

S₄、在齿轮测量中心上配置粗糙度数据采集和数据处理软件，通过软件计算粗糙度评价Ra、Rz、Rsm等参数：

S₄₁、在齿轮测量中心上测量齿面粗糙度，提出在轨迹轮廓阶段消除渐开线基线的评定方法，即根据齿轮测量中心的电子展成运动,触针自动模拟渐开线形状,可由齿轮测量中心实现齿廓基准线，最终可以实现中线为直线的轨迹轮廓,并可采用直线轮廓为基线的粗糙度评定公式进行计算，得出齿轮渐开线表面粗糙度测量结果；

S₄₂、在进行测量数据处理时，可根据被测齿轮加工精度及齿面加工纹路的均匀程度，在四个不同齿面上依次测出不同的五个取样长度，取其平均值作为一侧齿面的粗糙度值，即Ra、Rz、Rsm等参数；也可在同一齿面选择二到三个不同位置测量不同的五个取样长度之平均值，作为同侧齿面的粗糙度值（Ra、Rz、Rsm）；

S₄₃、测量结果Ra、Rz、Rsm的计算公式如下：

公式中Z(x)：一个取样长度内的纵坐标值；Rpi：轮廓峰高；Rvi：轮廓谷深；Xsi：一个取样长度内的轮廓单元宽度。

S₅、齿面粗糙度测量结果的评定，根据被测齿轮本身精度及使用要求，采取不同的评定方式进行；如对Ra测量，可采用若干个计算结果的最大值，也可采用多个计算结果的平均值；

S₅₁、粗糙度测量结果评定，通常可采用若干个计算结果的最大值，也可采用多个计算结果的平均值；对于精度较高的齿轮测量推荐使用前者，而对于精度较低的齿轮测量推荐使用后者；

S₅₂、对于精度为IT1～IT7的齿轮测量，在相隔近似90°的四个同侧齿面测量得Rai(i取值为1、2、3、4)，测量结果评定值推荐公式为：

Ra=max﹛Ra1, Ra2, Ra3, Ra4﹜

同理，Rz=max﹛Rz1, Rz2, Rz3, Rz4﹜

S₅₃、对于精度较低的齿轮（如IT8～IT12），用上述方法测量，推荐使用以下计算公式：

Ra=1/4(Ra1+Ra2+Ra3+Ra4)

同理，Rz=1/4(Rz1+Rz2+Rz3+Rz4)

齿面粗糙度的其他参数（包括Rsm等），均可根据粗糙度国家标准推荐方法和测量实际需要，应用相应的公式进行计算和评定。

本发明采用上述技术方案后得到的有益效果是：本发明提出以渐开线做轨迹轮廓基线，针对不同精度的被测齿轮，采用相应的采样、测量、计算及评定，为实现了齿轮测量仪器上测量评定齿面粗糙度，提供了以下可行适用方法：

1、齿轮顶尖装夹，加上软件起始和终止点的确认，可实现多次、重复快速定位，是兼顾可靠性和成本的比较好的方法。不需要对标称形状的进一步处理，消除了滤波使用滤波器会使评定长度有损失的情况。

2、现有技术中齿轮测量仪器通常采用渐开线等间隔采样，按照这种方式采集出来的点，进行评价粗糙度，则各相邻点之间距离不等，就会使相同取样长度上的取样点数不同，势必会对评定结果有影响。

本发明主要选用齿面等间隔采样，这样采集出来的数据是齿廓上均匀排布的离散点，用这些点评价粗糙度，符合粗糙度的评定要求。

3、本发明通过实践经验，对不同等级齿轮，给出了触针接触位置的选择方法，该方法经过实践能够真实有效的得出齿面粗糙度参数值。给出了实用的不同等级的齿轮齿面粗糙度采样长度、评价长度等参数的推荐值，参考表1，为使用本方法或者其他方法测量粗糙度时提供参考，方便测量。

4、使用本方法测量表面粗糙度，不仅能够避免粗糙度仪、轮廓仪器测量齿面粗糙度的缺陷，还能充分利用齿轮测量仪器，实现齿轮宏观轮廓误差和微观粗糙度的测量评定，而且测量便捷高效，减小人为因素的影响，自动化程度更高。

附图说明

图1 为带标称渐开线形状的原始轮廓和不带标称渐开线形状的原始轮廓示意图；

图2为本发明一种采用齿轮测量中心测量评定齿面粗糙度的方法中在渐开线等间隔采样方式下触针沿齿廓移动位置示意图；

图3为本发明一种采用齿轮测量中心测量评定齿面粗糙度的方法中在齿面等间隔采样方式下触针沿齿廓移动位置示意图；

图4为现有技术中齿轮采用齿轮测量中心测量评定齿面粗糙度的方法中使用渐开线等间隔采样方式下得到离散点分布和对应的粗糙度轮廓示意图；

图5为本发明一种采用齿轮测量中心测量评定齿面粗糙度的方法中使用齿面等间隔采样方式下得到离散点分布和对应的粗糙度轮廓示意图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。

本发明说明书中涉及到的技术术语说明如下；

轨迹轮廓：测量表面时，触针在被测表面的横切面内针尖中心点的轨迹，其他轮廓都从该轮廓导出。

原始轮廓：通过λs轮廓滤波器滤波后的总轮廓。

粗糙度轮廓：是对原始轮廓用λc轮廓滤波器抑制长波成分后形成的轮廓。

S₁、采用齿轮形状测量仪器，实施表面粗糙度的测量方式。

S₁₁、在齿轮测量中心上安装一个专用测量粗糙度的测针，再配备相关软件，经调整使测针法向接触齿廓，由电子展成原理，使测针运动轨迹模拟出渐开线基准线，以实施齿面粗糙度采样测量。本发明使用的齿面等间隔采样原理进行采样，使用齿轮测量仪器测量表面粗度时，粗糙度触针接触齿面的方式都是始终垂直于齿廓方向，沿着齿廓曲线运动；

S₁₂、针对被测对象选择采样测量方法：两种采样方法都可以应用于不同精度等级齿轮粗糙度的测量,但根据实际情况，对于精度较高（如精度高于IT7）的齿轮，适用采样齿面等间隔采样原理进行测量评定，可以得到齿面上等分的若干离散点，进而用粗糙度评定模型进行数据处理，得到齿面粗糙度的测量结果；对于精度较低（如精度低于IT7）的齿轮，采用渐开线展开长度上不等间隔采样方式进行测量评定，可以得到齿面上不等分的若干离散点，同样也可以通过粗糙度评定模型数据处理，实现齿面粗糙度测量评定；

S_1３、在实际测量中，经常需要对一个齿面的两侧和齿圈上等分的多个齿进行测量，有时对所测量的数据有疑问，还需要对一个齿面进行多次测量取得平均值，测量次数越多，测量参数求平均值的精度越高。但同时测量时间也越长，为兼顾可靠性和成本，可以在齿轮测量中心的软件上通过改变测量起始点和终止点的数值，改变齿面上测量截面的位置，方便对齿面进行多次测量。

S₂、根据齿轮精度可采用两种不同的采样方法测量齿面粗糙度，主要使用齿面等间隔采样方式进行采样。

S₂₁、本发明采用两种不同的采样方式对齿面粗糙度进行测量评定。对于精度较高的齿轮，采用齿面等间隔采样原理进行测量评定；对于精度较低的齿轮，采用渐开线展开长度上不等间隔采样方式进行测量评定，实现齿面粗糙度测量；

S₂₂、对于高精度齿轮测量表面粗糙度，选用齿面等间隔采样测量，更能准确反映齿面形貌质量，是一种精密测量方法；但对于较低精度齿轮测量粗糙度，选择展开长度上等间隔采样测量，是一种简单实用的近似方法。图2中，粗糙度触针2沿着轮齿渐开线齿廓1，在测量起始点和终止点间沿着齿廓曲线运动，粗糙度触针针尖始终处于齿面渐开线法线方向，图2代表使用渐开线等间隔采样，图中可知，触针在齿面上运动采样间隔是从接近齿根位置到齿顶方向上采样间隔越来越大，即采样点在齿面上不是均匀分布；图3代表使用齿面等间隔采样，从图中可以看出，测头运动过程中，采样点在齿面采样轨迹上是均匀分布的；

S₂₃、使用齿面等间隔采样原理进行采样时，得到的轨迹轮廓离散点是均匀等间隔的，不同于普遍采用的渐开线等间隔采样方式。目前齿轮测量仪器得到轨迹轮廓的各相邻离散点间隔不同，不符合粗糙度评定要求，如果直接用来评定，将会带来评定数据不准确的情况。图4是表示了不同采样方式下得到离散点分布，和对应的粗糙度轮廓示意图，图中假设某段粗糙度轮廓上采集了55个离散点，由这些点模拟出相应粗糙度轮廓线，图4代表渐开线等间隔采样方式下模拟的粗糙度轮廓线，图中由于采样点分布不均匀，则会出现点数密集的部分模拟的粗糙度轮廓线光滑，后面点数稀疏的部分模拟的粗糙度轮廓线不光滑，后面会出现失真的情况；图5代表齿面等间隔采样方式下模拟的粗糙度轮廓线，前后采样点分布均匀，总体模拟的粗糙度轮廓线比较光滑，不失真。

所以本发明所采用齿面等间隔采样方式，其得到的轨迹轮廓相邻采样点间隔是相等的，使得齿面粗糙度测量结果比现有仪器更加准确可靠。

本发明表1推荐的为一个评定长度内的均匀离散点数。

表1 不同齿轮等级推荐使用的截止波长、粗糙度触针针尖半径、取样长度和评定长度

S3、选取合适的采样位置，选取合适的取样长度、评价长度：对于取样长度，评定长度、滤波波长等参数，本发明给出的不同等级的齿轮所对应的推荐值，见表1；

S₃₁、测量运动轨迹是在齿廓截面上的测量起始点和测量终止点之间，沿渐开线齿廓截面运动的轨迹，主要是确定测量起始点和终止点；考虑表面粗糙度会沿着测量行程有规律的变化，选取一个取样长度就可以满足测量要求，所以实际测量中，比如有些小齿齿轮，有效齿高短，评定长度不够时，可以在一个齿面上选取几个平行的取样长度，可以用这几个取样长度组成一个评定长度，也可以分别计算粗糙度参数，最终结果取这几个计算结果的平均值或者最大值。测量一个齿轮的齿面粗糙度，还需要测量3～5个齿，每个齿两侧都要测，根据一个取样长度进行测量，测量结果取其算术平均值，来改进测量数值统计上的准确性；

S₃₂、确定取样长度lr，取样长度的标称值等于截止波长λc ，本发明参照GB/T6062、GB/T10610给出截止波长λc数值为0.25mm、0.8mm、2.5mm。本发明给出的不同等级的齿轮所对应相关参数的推荐值，见表1；

S₃₃、确定评定长度Ln，通常默认为5lr，但对于齿面粗糙度测量，考虑表面粗糙度会沿着测量行程有规律的变化，因此取一个取样长度时，已经可以满足测量要求，实际测量中可以采用几个平行的测量轨迹轮廓计算其算术平均值，来改进测量数值统计上的准确性；

S₃₄、在实现测量过程中，将齿面的采样间隔分解成展开长度和展开角两个变量，计算出齿面各采样间隔ΔSi对应的展开角间隔Δφi和展开长度间隔ΔLi，根据采样间隔转换公式得到相应的采样点，组成一组离散点，从而用齿轮测量仪器对处理得到的新的采样数据进行后续处理后，得出测量的齿面粗糙度曲线和误差结果。

S₄、在齿轮测量中心上配置粗糙度数据采集和数据处理软件，通过软件计算粗糙度评价Ra、Rz、Rsm等参数。

S₄₁、在齿轮测量中心上测量齿面粗糙度，提出在轨迹轮廓阶段消除渐开线基线的评定方法，即根据齿轮测量中心的电子展成运动，触针自动模拟渐开线形状,可由齿轮测量中心实现齿廓基准线，最终可以实现中线为直线的轨迹轮廓，如图1所示是带标称渐开线形状的原始轮廓和不带标称渐开线形状的原始轮廓示意图，其中中线为渐开线标称形状的原始轮廓，是由粗糙度测量仪器得到的，此原始轮廓中线就是以某段渐开线的标称形状；而使用齿轮测量中心测量粗糙度得到的原始轮廓，其中线去除了渐开线标称形状，为一条直线，就不再包含齿廓渐开线标称形状，即可进行直线轮廓为基线的粗糙度评定公式进行计算，得出齿轮渐开线表面粗糙度测量结果；

S₄₂、在进行测量数据处理时，可根据被测齿轮加工精度及齿面加工纹路的均匀程度，在四个不同齿面上依次测出不同的五个取样长度，取其平均值作为一侧齿面的粗糙度值，即Ra、Rz、Rsm等参数；也可在同一齿面选择二到三个不同位置测量不同的五个取样长度之平均值，作为同侧齿面的粗糙度值（Ra、Rz、Rsm）；

S₄₃、测量结果的计算公式，采用国际标准推荐的Ra、Rz、Rsm公式进行计算，即得出单一参数测量结果。

S₅、齿面粗糙度测量结果的评定，根据被测齿轮本身精度及实用要求，采取不同的评定方式进行。如对Ra测量，可采用若干个计算结果的最大值，也可采用多个计算结果的平均值；

S₅₁、粗糙度测量结果评定，通常可采用若干个计算结果的最大值，也可采用多个计算结果的平均值。对于精度较高的齿轮测量推荐使用前者，而对于精度较低的齿轮测量推荐使用后者；

S₅₂、对于精度为IT1～IT7的齿轮测量，在相隔近似90°的四个同侧齿面测量得Rai(i取值为1、2、3、4)，按照推荐公式计算，分别取4个测量值的最大值为齿面粗糙度Ra、Rz等的评定结果；

S₅₃、对于精度较低的齿轮（如IT8～IT12），用上述方法测量，应用推荐计算公式计算，分别取4个测量值的计算平均值为齿面粗糙度Ra、Rz等的评定结果。

最后应当说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的全部内容，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行形式上的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的思路启示之内所作出的形式修改、等同替换等，均应包含在本发明的权利保护范围之内。

Claims (1)

1.一种采用齿轮测量中心测量评定齿面粗糙度的方法，其特征在于：具体步骤如下：

S₁、在齿轮测量中心上配置粗糙度专用触针测头，使粗糙度触针法向接触齿廓，并能以电子展成原理在齿廓方向上运动:

S₁₁、在齿轮测量中心上安装一个专用测量粗糙度的测针，再配备相关软件，测针法向接触齿廓；

S₁₂、测量齿面粗糙度时，应用电子展成原理的齿轮测量仪器，其粗糙度触针一直处于齿面渐开线轮廓法线方向，垂直于表面，并且能够紧跟齿面的弯曲变化，像测量齿廓一样，这样得到的原始轮廓就不包括被测齿面的标称渐开线形；

S₁₃、上述的粗糙度触针的运动轨迹是指在齿廓截面上的测量起始点和测量终止点之间的渐开线轮廓；在实际测量中，经常需要对一个齿面的两侧和齿圈上等分的多个齿进行测量，有时测量数据有疑问，还需要对一个齿面进行多次测量取平均值；

S2.齿面粗糙度的测量，触针传感器采集数据可采用齿面等间隔采样方式或渐开线等间隔采样方式进行，任何一种采样方式均可用于所有精度等级的齿轮，但为了提高测量精度同时考虑到方便性，可根据齿轮精度选用这两种采样方式：

S₂₁、使用齿面等间隔采样原理进行采样，这种采样方式得到的轨迹轮廓离散点是均匀等间隔的，不同于目前齿轮测量仪器普遍采用的渐开线等间隔采样方式得到轨迹轮廓的各相邻离散点间隔不同，不符合粗糙度评定要求，如果直接用来评定，将会带来评定数据不准确的情况；

S₂₂、对于精度要求较高的齿轮，如精度高于IT7，采用齿面等间隔采样原理进行测量评定，可以得到齿面上等分的若干离散点，进而用粗糙度评定模型进行数据处理，得到齿面粗糙度的测量结果；对于精度要求较低的齿轮，如精度低于IT7，采用渐开线展开长度上不等间隔采样方式进行测量评定，可以得到齿面上不等分的若干离散点，同样也可以通过粗糙度评定模型数据处理，实现齿面粗糙度测量；

S₂₃、对于高精度齿轮测量表面粗糙度，选用齿面等间隔采样测量，更能准确反映齿面形貌质量，是一种精密测量方法；但对于较低精度齿轮测量粗糙度，选择展开长度上等间隔采样测量，是一种简单实用的近似方法；

S₃、选取合适的采样位置、取样长度、评定长度：对于取样长度，评定长度、滤波波长等参数，本发明给出的为不同等级的齿轮所对应的以上参数的经验值；

S₃₁、测量运动轨迹是在齿廓截面上的测量起始点和测量终止点之间，沿渐开线齿廓截面运动的轨迹，主要是确定测量起始点和终止点；

S₃₂、确定取样长度lr，取样长度的标称值等于截止波长λc ，由于测量仪器仅适用某些特定的截止波长，所以本发明参照GB/T6062、GB/T10610给出截止波长λc数值为0.25mm、0.8mm、2.5mm；本发明给出的不同等级的齿轮所对应的推荐值，见表1；

S₃₃、确定评定长度Ln，通常默认为5lr，但对于齿面粗糙度测量，考虑表面粗糙度会沿着测量行程有规律的变化，因此取一个取样长度时，已经可以满足测量要求，实际测量中可以采用几个平行的测量轨迹轮廓计算其算术平均值，来改进测量数值统计上的准确性；

S₃₄、在测量过程中，将齿面的采样间隔分解成展开长度和展开角两个变量，计算出齿面各采样间隔ΔSi对应的展开角间隔Δφi和展开长度间隔ΔLi，根据采样间隔转换公式：

ΔLi =（2ΔS r _b ）^1/2[i ^1/2-(i-1) ^1/2];i=1,2,…n;

由软件计算出每一个采样点位置后；依据公式：

ΔLi =kiΔL′+c _i ；i=1,2，…n，其中c _i ＜ΔLi

通过求整数和余数函数，得出公式中的整数ki和余数c _i ，式中ΔL′是指圆光栅采样点的间隔；为实现在圆光栅的采样点上选择出与根据采样间隔转换公式计算出的采样点位置Δ Li为最相近的点，则在第i点，若c _i ＜ΔΔL′/2 ，取ΔLi =kiΔL′，若c _i ＞ΔL′/2 ，取ΔLi =(ki+1)ΔL′，重新组成一组离散点，从而用齿轮测量仪器对处理得到的新的采样数据进行后续处理后，得出测量的齿面粗糙度曲线和误差结果；

S₄、在齿轮测量中心上配置粗糙度数据采集和数据处理软件，通过软件计算粗糙度评价Ra、Rz、Rsm等参数：

S₄₁、在齿轮测量中心上测量齿面粗糙度，提出在轨迹轮廓阶段消除渐开线基线的评定方法，即根据齿轮测量中心的电子展成运动,触针自动模拟渐开线形状,可由齿轮测量中心实现齿廓基准线，最终可以实现中线为直线的轨迹轮廓,并可采用直线轮廓为基线的粗糙度评定公式进行计算，得出齿轮渐开线表面粗糙度测量结果；

S₄₂、在进行测量数据处理时，可根据被测齿轮加工精度及齿面加工纹路的均匀程度，在四个不同齿面上依次测出不同的五个取样长度，取其平均值作为一侧齿面的粗糙度值，即Ra、Rz、Rsm等参数；也可在同一齿面选择二到三个不同位置测量不同的五个取样长度之平均值，作为同侧齿面的粗糙度值（Ra、Rz、Rsm）；

S₄₃、测量结果Ra、Rz、Rsm的计算公式如下：

公式中Z(x)：一个取样长度内的纵坐标值；Rpi：轮廓峰高；Rvi：轮廓谷深；Xsi：一个取样长度内的轮廓单元宽度；

S₅、齿面粗糙度测量结果的评定，根据被测齿轮本身精度及使用要求，采取不同的评定方式进行；如对Ra测量，可采用若干个计算结果的最大值，也可采用多个计算结果的平均值；

S₅₁、粗糙度测量结果评定，通常可采用若干个计算结果的最大值，也可采用多个计算结果的平均值；对于精度较高的齿轮测量推荐使用前者，而对于精度较低的齿轮测量推荐使用后者；

S₅₂、对于精度为IT1～IT7的齿轮测量，在相隔近似90°的四个同侧齿面测量得Rai(i取值为1、2、3、4)，测量结果评定值推荐公式为：

Ra=max﹛Ra1, Ra2, Ra3, Ra4﹜

同理，Rz=max﹛Rz1, Rz2, Rz3, Rz4﹜

S₅₃、对于精度较低的齿轮（如IT8～IT12），用上述方法测量，推荐使用以下计算公式：

Ra=1/4(Ra1+Ra2+Ra3+Ra4)

同理，Rz=1/4(Rz1+Rz2+Rz3+Rz4)

齿面粗糙度的其他参数（包括Rsm等），均可根据粗糙度国家标准推荐方法和测量实际需要，应用相应的公式进行计算和评定。