本项目在数控系统、伺服驱动系统以及机械系统等三个方面开展全新的选型设计，开发出可达到VDI/VDE2612/2613I级精度标准的齿轮与刀具精密测量系统，可以测量1级以上精度的齿轮及齿轮加工刀具，相较国内同类产品测量效率提高4倍。

本测量系统从机械结构和材料两个方面进行全新设计，并采用如有限元等现代设计方法进行分析，提高结构的稳定性和可靠性。在结构上，关键零部件采用了花岗岩材料，可以明显降低温度对系统精度的不利影响；在导向结构上，应用标准精密直线导轨取代了非标密珠直线导轨，不仅简化了结构的安装工艺，还提高了系统的模块化程度，使得同一零部件在不同型号设备上具有一定的兼容性；采用ANSYS分析机械结构精度与温度变化的关系，通过结构的优化设计降低温度对系统机械精度的影响。

数控系统是CNC齿轮测量机的关键技术。与已有的国产测量中心数控系统相比，本项目所开发数控系统具备：①三维模拟量测头接口和高速数据采集通道，为齿轮测量机选用三维测头提供了技术支持；②支持直线电机驱动单元，实现了直线轴的全闭环控制，提高了运动控制精度和系统动态响应频率，最终提高了齿轮测量中心的测量精度和测量效率。

伺服驱动硬件上采用直线电机，实现的“零”传动，消除了丝杠对导轨导向精度的影响，由于没有了传动环节，定位精度可以得到显著提高，消除了齿轮等传动背隙对定位精度的影响；主轴旋转电机采用直驱电机，通过连轴器直接驱动主轴旋转，达到精密定位的要求；选用智能伺服放大器，实现工作台与驱动器之间的闭环控制，同时在控制器与工作台之间形成第二层闭环控制，提高系统的伺服控制精度。