齿轮环规的设计主要看三个参数，一是外径尺寸，二是内径公差，三是齿形精度。外径要卡着齿轮外沿不松动，内径得比齿轮轴孔小0.02毫米左右，齿形得和齿轮啮合时严丝合缝。材质选GCr15这种高碳钢，淬火硬度得达到HRC60以上，这样才扛得住冲击。检测时用三坐标测量机，误差不能超过ISO6级标准。

为什么这么设计呢？外径尺寸按齿轮设计图纸来，比如40齿的齿轮外径就是模数乘以齿数再减去顶隙，公式是mz-0.2m。内径公差留0.02毫米的余量，这是根据齿轮副的装配经验定的，太紧会卡死，太松会打滑。齿形精度按GB/T10095-2008标准，齿距偏差不超过±10μm，齿形误差不大于25μm。材质选GCr15是因为它含1.2%碳和1.5%铬，淬火后硬度高寿命长，实测抗弯强度比45钢高40%。加工用数控磨床，磨削量控制在0.005毫米以内，检测用投影仪和千分尺双校验，这样合格率能达到99.3%。