光栅测量系统作为CNC齿轮测量中心的长度或角度基准,其测量精度决定了CNC齿轮测量中心的测量精度。CNC齿轮测量中心一般使用的是开式光栅,开式光栅读数头的安装精度对光栅测量精度有很大的影响,本文研究光栅读数头安装精度对光栅测量精度(主要是细分精度)的影响规律及改善措施。首先,采用单因素实验法分别定量分析了干涉扫描原理和成像扫描原理长光栅读数头A轴、B轴、C轴、Z轴四个方向上的安装偏差对光栅测量精度的影响规律。实验表明:长光栅测量系统确实存在短周期误差,读数头安装误差对光栅细分精度产生直接影响,并且这四个方向的影响显著性不同。其中对于干涉扫描原理的光栅B轴方向最敏感,对于成像扫描原理的光栅C轴方向最敏感。然后分析了多读数头消减光栅测量系统短周期误差的可能性,提出了双读数头调相位法的消减方法,并且通过实验验证了该方法可以有效的消减长光栅测量系统的短周期误差。其次,为了验证双读数头调相位法能否应用于解决圆光栅短周期误差和安装偏心是否影响其周期的问题,因此进行了实验检验。实验表明:圆光栅安装偏心不影响光栅短周期误差的周期性。由于双读数头调相位法使两个读数头的相位差为180°是在一个栅距内微调的,基本对多读数头消除偏心不造成影响。因此,双读数头调相位法也可以应用于解决圆光栅短周期误差问题。最后,对本文研究用两种不同原理的光栅读数头设计了各自误差敏感方向可微调的读数头座。另外设计了一种可以实现双读数头调相位法消减光栅测量系统短周期误差的双读数头座。