三坐标精度测量机的工作原理和机械结构

三坐标测量仪的原理一、引言三坐标测量仪是一种精密测量仪器，可以用来测量物体的三维几何形状和尺寸。

它在制造业中广泛应用，用于检验产品的精度和质量。

本文将详细介绍三坐标测量仪的原理及其工作过程。

二、原理介绍三坐标测量仪是基于三维坐标系的测量原理。

其主要原理是通过测量物体上的一系列点的坐标值，然后根据这些坐标值计算出物体的几何形状和尺寸。

三坐标测量仪通常由测量传感器、运动系统和数据处理系统三部分组成。

1. 测量传感器测量传感器是三坐标测量仪的核心部件，用于测量物体上各个点的坐标值。

常见的传感器有接触式和非接触式两种。

接触式传感器通过接触物体表面来测量坐标值，其测量精度较高，适用于测量硬质物体，但容易对物体表面造成划伤。

非接触式传感器则无需接触物体表面，可以通过光学或激光等方式来测量坐标值，适用于测量敏感的物体或曲面。

非接触式传感器测量精度相对较低，但操作简便。

2. 运动系统运动系统是三坐标测量仪的机械部分，用于控制传感器在空间中的运动，以获取物体各个点的坐标值。

运动系统通常由导轨、电机和传动装置组成。

导轨用于引导传感器在三维空间中移动，保证测量的精度和稳定性。

电机通过控制传感器在导轨上的移动，实现对物体的全方位测量。

传动装置则将电机的旋转运动转化为传感器的直线运动，使传感器可以在三维空间内精确定位。

3. 数据处理系统数据处理系统负责接收、处理和分析传感器获取的坐标值，最终计算出物体的几何形状和尺寸。

数据处理系统通常由计算机和相关软件组成。

计算机通过与传感器连接，接收传感器传输的坐标值。

相关软件则根据测量原理和算法，对坐标值进行处理和分析，计算出物体的几何参数，如点、线、面和体积等。

三、工作过程三坐标测量仪的工作过程通常包括以下几个步骤：1. 校准在测量之前，需要对三坐标测量仪进行校准，以保证测量的准确性。

校准过程中，需要通过测量标准件来确定测量误差，并进行相应的调整和修正。

2. 定位将待测物体放置在测量仪的工作台上，并进行初始定位。

三坐标测量仪的原理
三坐标测量仪是一种用于测量物体三维形状和位置的精密测量设备。

它通过测量物体在三个不同坐标轴上的位置和方向，从而确定物体的空间位置和尺寸。

三坐标测量仪的原理基于光学干涉和精密机械结构。

它通常由一个底座、测量平台、测头和测量软件组成。

在测量过程中，物体被安放在测量平台上。

测头通过精密机械结构可以在三个坐标轴（X、Y、Z轴）上自由移动。

当开始测量时，测头会向物体表面移动，同时发射出一束光线。

光线首先通过一个凸透镜，并被聚焦成一束平行光。

然后光线被分成两束，一束射向物体，另一束射向参考平面（通常是一个标准平面）。

当光线射向物体表面时，部分光线会被物体表面反射回来并返回到测头。

反射光线会再次通过凸透镜，并最终汇聚成一点。

而参考平面上的光线则会直接穿过透镜。

通过比较反射光线和参考光线的相位差，测量软件可以计算出光线的路径差，从而得到物体表面与参考平面之间的距离。

由于测头可以在三个坐标轴上自由移动，所以通过不断测量物体表面的距离，可以得到物体在三维空间中的位置和形状。

测量软件会接收并处理测量数据，并生成对应的三维模型或测量报告。

这些数据可以用于分析物体的形状精度、尺寸偏差等
信息，为产品设计、制造以及质量控制提供重要参考。

综上所述，三坐标测量仪利用光学干涉和精密机械结构的原理，通过测量物体表面反射光线和参考光线的相位差，实现对物体三维位置和尺寸的精确测量。

它在工业生产、科研等领域具有重要的应用价值。

三坐标测量机测量原理三坐标测量机测量原理三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种外表测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。

三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。

将被测物体置于三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算求出被测物体的几何尺寸，形状和位置。

三坐标测量机的组成：1，主机机械系统(X、Y、Z三轴或其它);2，测头系统;3，电气控制硬件系统;4，数据处理软件系统(测量软件);三坐标测量机在现代设计制造流程中的应用逆向工程定义：将实物转变为C AD模型相关的数字化技术，几何模型重建技术和产品制造技术的总称。

广义逆向工程：包括几何逆向，工艺逆向，材料逆向，管理逆向等诸多方面的系统工程。

正向工程：产品设计-->制造-->检验(三坐标测量机)逆向工程：早期：美工设计-->手工模型(1：1)-->3轴靠模铣床当今：工件(模型)-->3维测量(三坐标测量机)-->设计à制造逆向工程设备：1，测量机：获得产品三维数字化数据(点云/特征);2，曲面/实体反求软件：对测量数据进行处理，实现曲面重构，甚至实体重构;3， CAD/CAE/CAM软件;4，数控机床;逆向工程中的技术难点：1，获得产品的数字化点云(测量扫描系统);2，将点云数据构建成曲面及边界，甚至是实体(逆向工程软件);3，与CAD/CAE/CAM系统的集成;(通用CAD/CAM/CAE软件)4，为快速准确地完成以上工作，需要经验丰富的专业工程师(人员);三坐标测量机测量原理三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种外表测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。

三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。

三坐标测量仪初步知识一、三坐标测量机的产生三坐标测量机（Coordinate Measuring Machining，简称CMM）是20世纪60年代发展起来的一种新型高效的精密测量仪器。

它的出现，一方面是由于数控机床高效率加工以及越来越多复杂形状零件加工需要有快速可靠的测量设备与之配套；另一方面是由于电子技术、计算机技术、数字控制技术以及精密加工技术的发展为三坐标测量机的产生提供了技术基础。

现代CMM不仅能在计算机控制下完成各种复杂测量，而且可以通过与数控机床交换信息，实现对加工的控制，并且还可以根据测量数据，实现反求工程。

目前，成为现代工业检测和质量控制不可缺少的万能测量设备。

二、三坐标测量机的组成及工作原理（一）CMM的组成三坐标测量机是典型的机电一体化设备，它由机械系统和电子系统两大部分组成。

（1）机械系统：一般由三个正交的直线运动轴构成。

X向导轨系统装在工作台上，移动桥架横梁是Y向导轨系统，Z向导轨系统装在中央滑架内。

三个方向轴上均装有光栅尺用以度量各轴位移值。

人工驱动的手轮及机动、数控驱动的电机一般都在各轴附近。

用来触测被检测零件表面的测头装在Z轴端部。

（2）电子系统：一般由光栅计数系统、测头信号接口和计算机等组成，用于获得被测坐标点数据，并对数据进行处理。

（二）CMM的工作原理三坐标测量机是基于坐标测量的通用化数字测量设备。

它首先将各被测几何元素的测量转化为对这些几何元素上一些点集坐标位置的测量，在测得这些点的坐标位置后，再根据这些点的空间坐标值，经过数学运算求出其尺寸和形位误差。

要测量工件上一圆柱孔的直径，可以在垂直于孔轴线的截面I内，触测内孔壁上三个点（点1、2、3），则根据这三点的坐标值就可计算出孔的直径及圆心坐标OI；如果在该截面内触测更多的点（点1，2，…，n，n为测点数），则可根据最小二乘法或最小条件法计算出该截面圆的圆度误差；如果对多个垂直于孔轴线的截面圆（I，II，…，m，m为测量的截面圆数）进行测量，则根据测得点的坐标值可计算出孔的圆柱度误差以及各截面圆的圆心坐标，再根据各圆心坐标值又可计算出孔轴线位置；如果再在孔端面A上触测三点，则可计算出孔轴线对端面的位置度误差。

三坐标测量机（Coordinate Measuring Machining，简称CMM）是一种三维尺寸的精密测量仪器，主要用于零部件尺寸、形状和相互位置的检测。

是基于三坐标测量原理，即将被测物体置于三坐标测量机的测量空间，获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经过数学运算，求出被测的几何尺寸、形状和位置，来判断被测产品是否达到加工图纸所标国标公差的范围内。

又称三坐标测量仪或三次元。

三坐标测量仪是20世纪60年代发展起来的一种新型高效的精密测量仪器。

它的出现，一方面是由于自动机床、数控机床高效率加工以及越来越多复杂形状零件加工需要有快速可靠的测量设备与之配套；另一方面是由于电子技术、计算机技术、数字控制技术以及精密加工技术的发展为三坐标测量机的产生提供了技术基础。

1960年，英国FERRANTI公司研制成功世界上第一台三坐标测量机，到20世纪60年代末，已有近十个国家的三十多家公司在生产CMM，不过这一时期的CMM尚处于初级阶段。

进入20世纪80年代后，以ZEISS、LEITZ、DEA等为代表的众多三坐标测量机生产公司不断推出新产品，使得CMM的发展速度加快。

现代CMM不仅能在计算机控制下完成各种复杂测量，而且可以通过与数控机床交换信息，实现对加工的控制，并且还可以根据测量数据，实现反求工程。

目前，三坐标测量仪CMM已广泛用于机械制造业、汽车工业、电子工业、航空航天工业和国防工业等各部门，成为现代工业检测和质量控制不可缺少的万能测量设备。

三坐标测量机按照结构形式分类可分为移动桥式结构、固定桥式结构、龙门式结构、悬臂式结构、立柱式结构等等。

三坐标测量机详细原理功能价格介绍，如何选购三坐标测量机2011-10-15 10:18第一节概述一、三坐标测量机的产生三坐标测量机（Coordinate Measuring Machining，简称CMM）是20世纪60年代发展起来的一种新型高效的精密测量仪器。

第一章三坐标测量机的概述一、三坐标测量机的发展历史世界上第一台测量机是英国FERRANTI公司于1956年研制成功，当时的测量方式是测头接触工件后，靠脚踏板来记录当前坐标值，然后使用计算器来计算元素间的位置关系。

1962年菲亚特汽车公司一位质量工程师在意大利都灵创建了世界上第一家专业制造坐标测量设备的公司，即先在仍然知名的DEA（Digital Electronic Automation）公司。

随后，DEA公司先后推出了手动、机动并首先使用气浮导轨技术的测量机，也相应配备了各种测头和软件，使之成为世界上最大的测量机供应商之一。

1964年，瑞士SIP公司开始使用软件来计算两点间的距离，开始了利用软件进行测量数据计算的时代。

随后的国ZEISS公司使用计算机辅助工件坐标系代替机械对准，从此测量机具备了对工件基本几何元素尺寸、形位公差的检测功能。

随着计算机的飞速发展，测量机技术进入了CNC控制机时代，完成了复杂机械零件的测量和空间自由曲线曲面的测量，测量模式增加和完善了自学习功能，改善了人机界面，使用专门测量语言，提高了测量程序的开发效率。

从90年代开始，随着工业制造行业向集成化、柔性化和信息化发展，产品的设计、制造和检测趋向一体化，这就对作为检测设备的三坐标测量机提出了更高的要求，从而提出了新一代测量机的概念。

其特点是：1、具有与外界设备通讯的功能；2、具有与CAD系统直接对话的标准数据协议格式；3、硬件电路趋于集成化,并以计算机扩展卡的形式,成为计算机的大型外部设备。

到1992年全球就拥有三坐标测量机46100台，工业发达的欧美、日韩每6-7台机床配备一台三坐标测量机，我国三坐标测量机生产始于20世纪70年代，现在已被广泛应用在机械制造、汽车、家电、电子、模具和航空航天等制造领域，并保持快速增长。

国内外生产三坐标的厂家较多如：德国的蔡司、意大利的Cord3、日本的三丰、美国的谢菲尔德，国内的海克斯康、青岛雷顿、西安爱德华、北京航空精密机械研究所（303所）、上海机床厂、上海第三机床厂、北京二机床、北京机床研究所、天津大学和新天光学仪器厂。

三坐标测量机的工作原理
三坐标测量机是一种用于精密测量的专用设备，它能够对工件的尺寸、形状和
位置进行精确的测量。

三坐标测量机的工作原理主要包括机械结构、测量原理和控制系统三个方面。

首先，三坐标测量机的机械结构包括工作台、测头和导轨系统。

工作台是用于
放置待测工件的平台，通常具有三个坐标轴，分别是X、Y和Z轴，可以实现工件在三个方向上的移动和定位。

测头是用于测量工件的装置，通常包括光学测头和触发式测头两种类型，能够实现对工件尺寸和形状的精确测量。

导轨系统是用于支撑和引导测头的移动，保证测量的稳定性和精度。

其次，三坐标测量机的测量原理是基于三角测量和坐标变换的原理。

通过测头
对工件的表面进行扫描或触碰，获取工件表面的数据点，然后根据这些数据点进行三角测量，计算出工件的尺寸、形状和位置信息。

同时，通过坐标变换的方法，将测得的数据点的坐标转换成机床坐标系下的坐标，实现对工件的精确测量。

最后，三坐标测量机的控制系统是整个测量过程的核心。

控制系统包括计算机、测量软件和传感器等部件，能够实现对测头的运动控制、数据采集和处理、测量结果的显示和输出等功能。

通过测量软件，操作人员可以对测量过程进行参数设置、数据处理和结果分析，实现对工件的全方位测量。

总的来说，三坐标测量机通过机械结构、测量原理和控制系统的协同作用，能
够实现对工件尺寸、形状和位置的精确测量。

它在制造业中起着至关重要的作用，能够保证产品质量，提高生产效率，推动制造业的发展。

三坐标工作原理
三坐标工作原理是通过空间坐标测量方法来实现三维物体的测量和分析。

它主要是由三个坐标轴组成，分别是X轴、Y轴
和Z轴。

其中，X轴和Y轴是水平方向的，Z轴是垂直方向的。

三坐标测量机的工作原理如下：
1. 机械结构：三坐标测量机的机械结构由基座、移动梁和测量头组成。

基座用于固定机械结构，移动梁可以在X轴和Y轴
方向上进行平移，测量头则负责测量物体的尺寸和形状。

2. 数据采集：在进行测量前，需要将待测物体固定在测量平台上。

然后，通过操纵机械结构，将测量头移动到待测物体的特定位置。

测量头上装有传感器，可以实时采集物体表面的坐标数据。

3. 坐标计算：测量头采集到的坐标数据会通过数据线传输给计算机，计算机会根据这些数据进行坐标计算。

根据三坐标测量机的工作原理，计算机会分别计算待测物体在X轴、Y轴和Z 轴方向上的测量值。

4. 结果输出：计算机会将测量结果以数值、图像或报告的形式输出，供用户进行分析和判断。

根据测量结果，用户可以得知待测物体的尺寸、形状、位置等信息。

通过以上的工作原理，三坐标测量机可以实现对三维物体的精确测量，广泛应用于制造业、航空航天、汽车等领域。

三坐标测量机原理及应用摘要三坐标测量机是近40年发展起来的一种高效率的新型精密测量仪器。

它广泛地应用于机械制造、电子、汽车和航空航天等工业领域中。

它可以进行零件和部件的尺寸、形状及相互位置的检测。

如箱体、导轨、涡轮和叶片、缸体、凸轮、形体等空间型面的测量。

此外，还可以用于划线、定中心孔、光刻集成电路等，并可对连续曲面进行扫描及制备数控机床的加工程序等。

由于它的通用性强、测量范围大、精度高、效率好、能与柔性制造系统相连接，已成为一类大型精密仪器，故有“测量中心”之称。

三坐标测量机在模具行业中的应用相当广泛，它是一种设计开发、检测、统计分析的现代化的智能工具，更是模具产品无与伦比的质量技术保障的有效工具。

当今主要使用的三坐标测量机有桥式测量机、龙门式测量机、水平臂式测量机和便携式测量机。

测量方式大致可分为接触式与非接触式两种。

关键词三坐标测量机传感器三维光栅尺目录第一章三坐标测量机简介第一节三坐标测量机的意义 (3)第二节三坐标测量机的研究现状 (4)第二章三坐标测量机的组成与结构第一节三坐标测量机的组成 (5)第二节三坐标测量机的结构。

(6)第三章三坐标测量机的分类及测量方法第一节三坐标测量机的分类 (8)第二节三坐标测量机的测量方法 (9)第四章三坐标测量机的应用及发展第一节三坐标测量机的应用 (10)第二节三坐标测量机的发展 (13)结束语 (15)参考文献 (16)第一章三坐标测量机简介三坐标测量机指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪或三次元。

三坐标测量机作为现代大型精密测量仪器已有40多年的历史，20世纪60年代以来，随着机床、机械，汽车、航空航天和电子工业的兴起，各种复杂零件的研制急需先进的检测仪器对其检测；同时，随着产品更新节奏的加快，对产品检测速度的要求也越来越高，三坐标测量机正是集合了这两个优点，得以在测量领域得到广泛的应用。

三坐标测量仪工作原理
三坐标测量仪是一种用于测量物体三维形状和尺寸的精密测量设备。

它能够实现对物体的长度、宽度、高度、角度、半径等参数的测量，并能够生成与物体表面形状一致的三维模型。

三坐标测量仪的工作原理基于三个相互垂直的坐标轴，分别为X 轴、Y轴和Z轴，通过测量某一点与基准点的坐标差值，从而确定该点在三维空间中的位置。

三坐标测量仪内部包含一个高精度的测量传感器，用于探测物体表面的形状并输出其坐标数据。

当测量仪启动时，探针会移动到起点位置，并记录下该点的坐标。

随后，探针会按照预设的路径移动到待测点，并将其坐标数据与起点坐标进行比较，得出两点之间的坐标差值。

为了提高测量的准确性和稳定性，三坐标测量仪通常采用多点测量、多角度测量和多次测量的方法。

通过对同一点进行多次测量，测量仪可以减小由于传感器精度、机械系统误差等原因带来的测量误差，提高测量的可靠性。

同时，三坐标测量仪还内置了计算机系统，用于处理和分析采集到的数据。

通过对测量数据的分析和计算，三坐标测量仪可以生成物体的三维坐标数据和表面模型，并可将其转化为CAD文件或其他格式的数据输出。

总之，三坐标测量仪通过测量传感器和坐标轴的协同工作，实现对物体三维形状和尺寸的精确测量，并可生成与物体表面形
状相一致的三维模型。

它因其高精度、高效率的测量能力，被广泛应用于制造业领域的零部件测量、装配质量检验等方面。

三坐标测量机（Coordinate Measuring Machining，简称CMM）是一种三维尺寸的精密测量仪器，主要用于零部件尺寸、形状和相互位置的检测。

是基于三坐标测量原理，即将被测物体置于三坐标测量机的测量空间，获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经过数学运算，求出被测的几何尺寸、形状和位置，来判断被测产品是否达到加工图纸所标国标公差的范围内。

又称三坐标测量仪或三次元。

三坐标测量仪是20世纪60年代发展起来的一种新型高效的精密测量仪器。

它的出现，一方面是由于自动机床、数控机床高效率加工以及越来越多复杂形状零件加工需要有快速可靠的测量设备与之配套；另一方面是由于电子技术、计算机技术、数字控制技术以及精密加工技术的发展为三坐标测量机的产生提供了技术基础。

1960年，英国FERRANTI公司研制成功世界上第一台三坐标测量机，到20世纪60年代末，已有近十个国家的三十多家公司在生产CMM，不过这一时期的CMM尚处于初级阶段。

进入20世纪80年代后，以ZEISS、LEITZ、DEA等为代表的众多三坐标测量机生产公司不断推出新产品，使得CMM的发展速度加快。

现代CMM不仅能在计算机控制下完成各种复杂测量，而且可以通过与数控机床交换信息，实现对加工的控制，并且还可以根据测量数据，实现反求工程。

目前，三坐标测量仪CMM已广泛用于机械制造业、汽车工业、电子工业、航空航天工业和国防工业等各部门，成为现代工业检测和质量控制不可缺少的万能测量设备。

三坐标测量机按照结构形式分类可分为移动桥式结构、固定桥式结构、龙门式结构、悬臂式结构、立柱式结构等等。

三坐标测量机详细原理功能价格介绍，如何选购三坐标测量机2011-10-15 10:18第一节概述一、三坐标测量机的产生三坐标测量机（Coordinate Measuring Machining，简称CMM）是20世纪60年代发展起来的一种新型高效的精密测量仪器。

三坐标测量仪工作原理
三坐标测量仪是一种用于测量物体的三维形状和位置的测量设备。

其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 传感器测量：三坐标测量仪通过内置的传感器对被测物体进行测量。

传感器可以是光学传感器、激光传感器或机械传感器等。

传感器根据物体的形状和位置产生相应的信号。

2. 计算机控制：测量仪通过计算机控制系统控制传感器进行测量操作。

计算机接收传感器产生的信号，并通过计算对信号进行处理和分析。

3. 坐标系确定：在进行测量之前，需要将被测物体与测量仪的坐标系进行匹配。

通过将物体放置在测量仪的工作平台上，并进行坐标系校正，确保测量仪对物体的测量结果准确。

4. 三维数据采集：测量仪通过控制传感器在三个坐标轴上的移动，获取物体各个部位的三维坐标数据。

传感器可以按照设定的路径或划定的区域进行扫描，获取物体表面的数据点。

5. 数据处理：测量仪将获取的三维坐标数据传输给计算机，计算机根据数据进行图像重建和数学算法处理。

通过对数据进行处理和分析，可以获得物体的三维形状、尺寸以及位置关系等信息。

6. 结果输出：测量仪将处理后的结果通过显示器、打印机或数据接口等方式输出，供用户查看和使用。

总的来说，三坐标测量仪通过测量物体的三维坐标数据，结合计算机的数据处理和分析，可以实现对物体形状和位置的准确测量。

三坐标测量机是一种高精度的测量设备，用于检测各种复杂形状的工件尺寸、形状和位置等参数。

以下是关于三坐标测量机的详细介绍：1. 名称三坐标测量机，也称为三坐标测量仪或三坐标检测仪，英文简称CMM（Coordinate Measuring Machine）。

2. 组成三坐标测量机主要由以下几个部分组成：* 主机结构：包括底座、工作台、移动机构等，用于支撑和定位被测工件。

* 控制系统：控制机器的各个运动轴，实现精确的测量操作。

* 测头系统：包括测头、测杆和连接件等，用于接触被测工件并获取测量数据。

* 数据处理系统：对测量数据进行处理、分析和输出，生成测量报告。

3. 主机结构三坐标测量机的主机结构通常采用悬臂式、桥式、龙门式等结构形式，根据不同的测量需求进行选择。

4. 控制系统控制系统的核心是一台计算机，通过运动控制卡和控制软件实现对机器各个运动轴的控制。

控制系统可以实现高速、高精度的运动控制，保证测量的准确性和可靠性。

5. 测头系统测头系统是三坐标测量机的关键部分，用于接触被测工件并获取测量数据。

测头系统通常采用触发式测头、光学测头、激光测头等类型，根据不同的测量需求进行选择。

6. 数据处理系统数据处理系统负责对测量数据进行处理、分析和输出，生成测量报告。

数据处理系统通常采用专业的测量软件，可以对各种复杂形状的工件进行自动识别、建模和测量，提高测量的准确性和效率。

7. 测量原理三坐标测量机的测量原理是通过接触或非接触方式获取被测工件的几何信息，通过计算机对这些信息进行处理和分析，最终得到工件的尺寸、形状和位置等参数。

8. 应用领域三坐标测量机广泛应用于汽车、航空、机械制造、电子、模具等领域，主要用于检测复杂形状的零部件，如发动机零件、齿轮、模具等。

同时，在科学研究、计量检定等方面也有着广泛的应用。

9. 优势三坐标测量机具有高精度、高效率、自动化程度高等优势，能够实现高精度的测量和快速的数据处理，大大提高了检测的准确性和效率。

三坐标测量机测量原理三坐标测量机是一种精密测量设备，广泛应用于制造业中的精密测量和品质控制过程中。

它可以通过测量物体的三维坐标，获取物体的尺寸、形状和位置等关键信息。

下面详细介绍三坐标测量机的测量原理。

三坐标测量机的测量原理基于三维坐标系。

它由三个互相垂直的坐标轴组成，通常表示为X轴、Y轴和Z轴，分别对应物体的长度、宽度和高度方向。

测量机通过测量物体在三轴上的坐标值，并结合探测器的运动和转动，计算出物体的三维坐标。

三坐标测量机主要由以下组成部分构成：1. 测头：测头是三坐标测量机的核心部件，负责测量物体的坐标值。

测头通常包括机械结构、接触或非接触传感器和信号处理单元等。

常见的测头有机械测头和光学测头两种类型。

2. 测量台：测量台是用于支撑待测物体的平台。

它通常具有精确的平面度和位置控制能力，以确保物体在测量过程中保持稳定的位置和姿态。

3. 运动系统：运动系统是用于控制测头在三维空间内移动和定位的部件。

它通常由电动或气动驱动的滑块、导轨和伺服系统等组成，可实现高精度的物体定位和测量。

4. 控制系统：控制系统是整个三坐标测量机的核心，负责控制测量台和测头的运动，并接收和处理测量数据。

控制系统通常由计算机和相关软件组成，提供测量数据的显示、分析和存储等功能。

在进行测量时，首先需要校准三坐标测量机，确保其准确度和精度。

然后，将待测物体放置在测量台上，并根据测量需求调整物体的位置和姿态。

接下来，通过控制系统操纵测头，将测头移动到待测物体的特定位置，并在物体表面与测头接触时进行测量。

测量过程中，测头会收集物体在三轴上的坐标值，并将其转化为数字信号输入到控制系统进行处理。

控制系统会计算出物体的尺寸、形状和位置等关键信息，并以可视化的方式显示在计算机屏幕上。

根据测量需求，还可以进行数据分析、对比和存储等操作。

需要注意的是，三坐标测量机在测量过程中对物体具有一定的要求，如物体表面应平整、干净，以及尺寸适合测量台的尺寸等。

三坐标测量机工作原理
三坐标测量机是一种用于测量物体三维坐标的精密测量设备。

其工作原理基于机械、光学、电子等多个领域的原理和技术。

1. 机械部分：三坐标测量机包括一个桥式移动平台和一个垂直移动的探测器。

该平台可以在水平和垂直方向上自由移动，以定位待测物体。

同时，探测器也可以在水平方向上移动，以获得更大的测量范围。

2. 光学部分：三坐标测量机通常使用激光干涉仪或视觉传感器等光学设备来测量物体表面的坐标。

激光干涉仪通过测量激光在物体表面上的干涉来确定坐标值。

视觉传感器则通过摄像头和图像处理算法来提取物体表面的特征点，然后计算其坐标。

3. 电子部分：三坐标测量机内部还包括电子传感器和控制系统。

电子传感器用于测量平台和探测器的位置，以提供坐标信息。

控制系统则根据测量需求和参数设置控制测量机的运动，并将测量结果传输给计算机进行处理和分析。

综上所述，三坐标测量机通过机械移动、光学测量和电子控制等多个方面的原理来测量物体的三维坐标，具有高精度、高效率的特点，广泛应用于制造业等领域。

三坐标使用中常见测量误差初步分析摘要：作为一种常见的几何精密测量仪器，三坐标测量在对某些形位的公差进行测量时，在结果的重复性以及准确性方面存在较大的偏差。

鉴于此，本文就三坐标使用中常见测量误差初步分析展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

关键词：数据可靠；测量误差；原理1.坐标测量机的工作原理及主要组成部分通过运转探测系统，测量工件表面坐标的测量系统称为坐标测量系统。

这是ISO标准对坐标测量系统的定义。

任何物体的形状都是由空间点组成的，而所有的几何测量都可以归结为空间点的测量，因此精确进行空间点坐标的采集，是评定任何几何形状及误差的基础。

坐标测量的基本原理是将被测零件放入允许的测量空间，精确地测出零件表面的点在空间3个坐标位置的数值，将这些点的坐标数值经过计算机数据处理，拟合形成测量元素，如圆、圆柱、圆锥等，再经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其他几何数据。

图1为测量机检测零件的工作原理图。

图1测量机检测零件的工作原理图测量机的组成部分主要有：主机、控制系统、测头测座系统、计算机系统。

各部分按照功能来分是相互独立的系统，一套控制系统可以连接不同的主机及测头测座系统。

测量机的基本硬件有多种形式：包括活动桥式、固定桥式、高架桥式、水平臂式、关节臂式。

在现在企业中，80%的测量机都是活动桥式，它结构简单，精度非常高，应用范围广。

（1）测量机控制系统原理及功能控制系统类似于一台电脑的主机，是测量机的控制中枢，主要功能有：控制、驱动测量机的运动、保持三轴同步、速度、加速度控制；对光栅读数进行处理；在有触发信号时采集数据；根据补偿文件，对测量机进行误差补偿；采集温度数据，进行温度补偿；对测量机的工作状态进行检测（形成控制、气压、速度、读数、测头等），采取保护措施；对扫描测头的数据进行处理，并控制扫描；与计算机进行各种信息交流；（2）测头测座系统测头测座系统是数据采集的触发系统，主要功能有：侧头传感器在探针接触点被测点时发出触发信号；控制器根据命令控制测座旋转到指定角度，并控制测头工作方式转换；测座连接测头，可以根据命令（或手动）转换角度方便测量。

三坐标测量机的机械结构设计及应用摘要：从60年代初发明到现在，三坐标测量机（CMM）在制造业得到世界范围广泛应用，成为3D检测工业标准设备。

三坐标测量技术得到迅速发展，而配套检测软件的发展，更是突飞猛进。

最早的三坐标测量机只能显示XYZ坐标，而目前的各种检测软件几乎可以解决用户的绝大部分问题。

软件日益成为影响用户使用好坏的关键所在。

CMM测量软件发展趋势，对于传统的三坐标测量机检测来说，通常是设计部门提供二维图纸，检验部门根据图纸对工件进行尺寸及形位公差的检测。

随着三维CAD软件的应用，越来越多的技术部门使用三维CAD 建模技术进行设计。

因此，各坐标机厂家纷纷推出了基于三维CAD技术的测量软件，直接将客户设计好的三维CAD模型导入测量软件进行检测。

这样做的优点非常明显，不需要额外的图纸，理论值可以直接捕获，更可以进行测量仿真，测头干涉检查等，所以，受到用户的一致好评。

基于CAD的测量成为目前三坐标测量软件的发展热点。

关键词三坐标测量机传感器三维传动装置指导老师签名：Coordinate measuring machine mechanical design andapplicationAbstract：Invents from the beginning of the 60's to present, coordinate measuring machines (CMM) obtains the worldwide scale widespread application in the manufacturing industry, becomes the 3D examination industry standard equipment. Three coordinates survey technology obtains the rapid development, but the necessary examination software development, is progresses by leaps and bounds. The earliest coordinate measuring machines only can demonstrate the XYZ coordinates, but the present each kind of examination software may solve user's major part problem nearly. The software becomes the influence user use quality the key to be at day by day. The CMM survey software trend of development, regarding the traditional coordinate measuring machines examination, usually is designs the department to provide the two-dimensional blueprint, the inspection department carries on the size and the shape position common difference examination according to the blueprint to the work piece. Along with the three dimensional CAD software application, the more and more many technical department uses the three dimensional CAD modeling technology to carry on the design. Therefore, various coordinates machine factory has promoted in abundance based on the three dimensional CAD technology survey software, the three dimensional CAD model which designs the customer inducts directly surveys the software to carry on the examination. Does this the merit is extremely obvious, does not need the extra blueprint, the theoretical value may catch directly, may carry on the survey simulation, the gauge head interference inspection and so on, therefore, receives the user the consistent high praise. Survey the software based on the CAD survey into at present three coordinates the development hot spot.Key words Coordinate measuring machines Sensor Three dimensional Transmission deviceSignature of Supervisor:目录1 绪论 (4)1.1 三坐标测量机的应用与发展 (4)1.2 三坐标测量机测量原理 (8)1.3 设计要求 (10)2 三坐标测量机总体设计方案 (10)2.1 设计任务和内容 (10)2.2 总体设计方案拟订 (10)2.2.1 三坐标测量机机械部分设计 (10)2.2.2 三坐标测量机电路部分设计 (11)3 三坐标测量进给系统的设计计算 (17)3.1 进给系统电动机的容量的选择 (17)3.1.1 电动机容量的选择原则 (17)3.1.2 步进电动机的概述 (18)3.1.3 步进电动机的容量的计算 (18)3.2 轴概述 (19)3.2.1 轴的用途 (19)3.2.2 轴设计的主要内容 (19)3.2.3 轴的材料 (19)3.3 轴的结构设计 (19)3.3.1 拟定轴上零件的装配方案 (20)3.3.2 轴上零件的定位 (20)3.3.3 轴的结构设计 (21)3.3.4 初步设计轴的最小直径 (22)3.3.5 拟定轴上零件的装配方案 (23)3.3.6 根据轴向定位的要求确定轴的个段直径和长度 (23)3.3.7 轴上零件的轴向定位 (23)3.3.8 确定轴上圆角和倒角尺寸 (24)3.4 丝杠螺母副的选用计算 (24)3.4.1 丝杠螺母的导程的确定 (24)3.4.2 确定丝杠的等效转速 (24)3.4.3 丝杠的等效负载上边已经阐明过了 (24)3.4.4 确定丝杠所受的最大动载荷 (24)3.4.5 临界压缩负荷F (24)cr3.4.6 临界转速验算 (25)3.4.7 计算轴承动载荷 (25)3.4.8 丝杠拉压振动和扭转振动的固有频率验算 (26)3.5 丝杠的扭转刚度 (26)3.6 传动精度计算 (27)3.7 导轨的选型及计算 (27)3.7.1 滚动导轨的结构及配置直 (27)3.7.2 滚动导轨副的预紧 (28)3.7.3 滚动导轨副润滑防护 (28)3.8 横向伺服进给系统的设计计算（同以上方法） (28)3.9 纵向、横向的移动工作台的装配图见（图3-1） (28)论文总结 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录 .......................................... 错误！未定义书签。