蜗杆砂轮磨齿机是中小模数齿轮批量精密加工的主要装备,其在机测量系统主要用于齿轮齿距、齿廓和齿向等单项误差检测,检测结果能有效指导齿轮的现场加工,对于提高磨齿精度具有重要作用。但在机测量系统测量精度受蜗杆砂轮磨齿机自身几何精度影响,与专业的离线齿轮测量中心相比有一定的差距。为此,本文进行蜗杆砂轮磨齿机在机测量系统的几何误差研究与补偿技术研究,研究对提高在机测量系统精度,进而提高齿轮加工质量,具有理论意义和工程应用价值。论文的主要研究内容如下:(1)结合蜗杆砂轮磨齿机系统特点,分析了蜗杆砂轮磨齿机在机测量系统的工作原理。首先,分析了在机测量系统的机械结构、测头系统的结构和原理;接着,分析了在机测量系统与数控系统的交互模式;最后,对在机测量系统的测量路径规划中的问题做了分析,设计了以C轴旋转为主要运动方式的测头触碰测量路径。(2)进行了磨齿机在机测量系统的几何误差建模。利用多体系统理论对在机测量系统进行建模,将在机测量系统简化为多体系统,推导了各相邻体的位姿变化矩阵;根据在机测量系统的运动特点,进行了模型简化,最后分别得到齿距、齿廓、齿向三项误差测量运动的简化模型,确定了以机床C轴旋转误差,X轴和Z轴位置误差为补偿对象。(3)提出了一种基于标准齿轮检测的在机测量系统误差补偿的方法。分析得到标准齿轮检测法的模型,根据齿距误差值分析得到了C轴的旋转误差模型,根据齿廓和齿向误差分别得到X轴和Z轴的位置误差模型;确定了基于数控程序修改的误差补偿方法,利用数控程序修改的方法进行X轴和Z轴坐标补偿。(4)进行标准齿轮检测法实验,对比试件齿轮的在机测量系统和齿轮测量中心的检测结果,验证该方法的正确性和有效性。