三坐標測量儀相關基礎常識
三坐標測量機（Coordinate Measuring Machining，簡稱CMM）是一種三維尺度的精細測量儀器，首要用于零部件尺度、形狀和彼此方位的檢查。坐標測量機是依據坐標測量原理，即將被測物體置于坐標測量機的測量空間，取得被測物體上各測點的坐標方位，依據這些點的空間坐標值，通過數學運算，求出被測的幾許尺度、形狀和方位。也就是說，坐標測量機的使命是以必定的精確度將長度基準“米”的界說傳遞給工件。世界上第一臺現代三坐標測量機：1956年世界上呈現了英國Ferranti公司開展的首臺用光柵作為長度基準、并用數字顯現的現代意義上的三坐標測量機，
1962年，作為FIAT轎車公司質量操控工程師的Fraorinco Sartorio 先生，在意大利都靈市創建了DEA（Digital Electronic Automation）公司，變成世界上那個第一家專業制造坐標測量設備的公司
盡管第一臺測量機已使用了數顯技能，但在測量零件時仍用硬測頭觸摸零件，然后用腳踏開關來鎖存坐標讀數，測量圓孔方位則要用圓錐形硬測頭，測量尺度時則用球形硬測頭，這些都使得操作雜亂，特別是從不相同方位測量大型雜亂零件時更是如此。測頭補償艱難、受人為因素影響較大、測量精度不高、精度只能到達0.025mm，硬測頭還限制了數控技能在測量機上的使用。
因為觸發測頭的呈現，使得測量機從只能靜態測量，開展到在運動中測量，一起依據被測物體不相同的形狀、資料和測量需求，又相繼推出各種觸摸和非觸摸測頭；其間又有觸發、掃描方法之分。
二、三坐標測量機的構成及作業原理
（一）CMM的構成:三坐標測量機是典型的機電一體化設備，它由機械體系和電子體系兩大有些構成。（1）機械體系：通常由三個正交的直線運動軸構成。如圖1.5所示構造中，X向導軌體系裝在作業臺上，移動橋架橫梁是Y向導軌體系，Z向導軌體系裝在中心滑架內。三個方向軸上均裝有光柵尺用以衡量各軸位移值。人工驅動的手輪及機動、數控驅動的電機通常都在各軸鄰近。用來觸測被檢查零件表面的測頭裝在Z軸端部。
（2）電子體系：通常由光柵計數體系、測頭信號接口和核算機等構成，用于取得被測坐標點數據，并對數據進行處理。
（二）CMM的作業原理:三坐標測量機是依據坐標測量的通用化數字測量設備。它首先將各被測幾許元素的測量轉化為對這些幾許元素上一些點集坐標方位的測量，在測得這些點的坐標方位后，再依據這些點的空間坐標值，通過數學運算求出其尺度和形位差錯。如圖
1.6所示，要測量工件上一圓柱孔的直徑，能夠在垂直于孔軸線的截面I內，觸測內孔壁上三個點（點1、2、3），則依據這三點的坐標值就可核算出孔的直徑及圓心坐標OI；如果在該截面內觸測更多的點（點1，2，?，n，n為測點數），則可依據最小二乘法或最小條件法核算出該截面圓的圓度差錯；如果對多個垂直于孔軸線的截面圓（I，II，?，m，m為測量的截面圓數）進行測量，則依據測得點的坐標值可核算出孔的圓柱度差錯以及各截面圓的圓心坐標，再依據各圓心坐標值又可核算出孔軸線方位；如果再在孔端面A上觸測三點，則可核算出孔軸線對端面的方位度差錯。由此可見，CMM的這一作業原理使得其具有很大的通用性與柔性。從原理上說，它能夠測量任何工件的任何幾許元素的任何參數。
三、三坐標測量機的分類
（一）按CMM的技能水平分類 1數字顯現及打印型:這類CMM首要用于幾許尺度測量，可顯現并打印出測得點的坐標數據，但要取得所需的幾許尺度形位差錯，還需進行人工運算，其技能水平較低，當前已根本被陶汰 2．帶有核算機進行數據處理型:這類CMM技能水平略高，當前使用較多。其測量仍為手動或機動，但用核算機處理測量數據，可完結諸如工件裝置歪斜的主動校對核算、坐標改換、孔心距核算、偏差值核算等數據處理作業。3．核算機數字操控型:這類CMM技能水平較高，可像數控機床相同，依照編制好的程序主動測量。
（二）按CMM的測量規模分類:1．小型坐標測量機:這類CMM在其最長一個坐標軸方向（通常為X軸方向）上的測量規模小于500mm，首要用于小型精細模具、東西和刀具等的測量，
2．中型坐標測量機:這類CMM在其最長一個坐標軸方向上的測量規模為500～2000mm，是使用最多的機型，首要用于箱體、模具類零件的測量，在工業現場得到廣泛使用，如圖1.8所示。3．大型坐標測量機:這類CMM在其最長一個坐標軸方向上的測量規模大于2000mm，首要用于轎車與發動機外殼、航空發動機葉片等大型零件的測量，如圖1.9所示的大型龍門式坐標測量機。
（三）按CMM的精度分類:1．精細型CMM其單軸最大測量不確定度小于1×10L（L為最大量程，單位為mm），空間最大測量不確定度小于（2～3）×10L，通常放在具有恒溫條件的計量室內，用于精細測量。2．中低精度CMM:低精度CMM的單軸最大測量不確定度大體在1×10L左右，空間最大測量不確定度為（2～3）×10L，中等精度CMM的單軸最大測量不確定度約為1×10L，空間最大測量不確定度為（2～3）×10L。這類CMM通常放在出產車間內，用于出產過程檢查。
（四）按CMM的構造方式分類依照構造方式，CMM可分為移動橋式、固定橋式、龍門式、懸臂式、立柱式等
第二章 三坐標測量機的機械構造
一、構造方式三坐標測量機是由三個正交的直線運動軸構成的，這三個坐標軸的彼此裝備方位（即整體構造方式）對測量機的精度以及對被測工件的適用性影響較大。
移動橋式構造，它是當前使用最廣泛的一種構造方式之一，其構造簡略，敞開性好，工件裝置在固定作業臺上，承載能力強。但這種構造的X向驅動坐落橋框一側，橋框移動時易發生繞Z軸偏擺，而該構造的X向標尺也坐落橋框一側，在Y向存在較大的阿貝臂，這種偏擺會引起較大的阿貝差錯，因此該構造首要用于中等精度的中小機型。
