三坐标测量机技术参数

三坐标报告

题目：三坐标报告

一、引言

三坐标测量是现代制造业中非常重要的一种测量技术，它可以精确测量物体的尺寸、形状和位置等参数，为产品的质量控制和工艺改进提供可靠的数据支持。本报告旨在介绍三坐标测量的基本原理、测量方法和应用领域等方面的内容。

二、三坐标测量的基本原理

三坐标测量是利用坐标轴系统建立物体的空间坐标系，通过测量物体在该坐标系中的位置和形状来获取物体的尺寸和形位误差等参数。具体而言，三坐标测量主要涉及三个方面的内容：

1. 坐标系统：通过X、Y、Z三个坐标轴来确定物体在空间中的位置，利用坐标轴之间的相互垂直关系来确保测量结果的准确性。

2. 测量设备：三坐标测量仪是进行三坐标测量的关键设备，它通过测量探针的位置和形状，来确定物体在坐标系中的位置和形状。

3. 数据处理：借助计算机软件，对测量仪采集到的数据进行处理和分析，得到最终的测量结果，并进行相应的数据报告和质量分析。

三、三坐标测量的方法 三坐标测量方法主要包括点法、线法、面法和体法等。其中，点法是最基础的测量方法，通过测定物体上若干个点的坐标来确定其位置信息；线法是在点法的基础上，通过测量物体上的连续线段来确定物体的形状和尺寸信息；面法是在线法的基础上，通过测量物体上的连续平面来确定物体的形状和位置信息；体法是在面法的基础上，通过测量物体的体积来确定其形状和位置信息。

四、三坐标测量的应用领域

三坐标测量在现代制造业中的应用领域非常广泛，可以用于测量各种形状和尺寸的物体。主要应用于以下几个方面：

1. 机械制造：三坐标测量可以对机械零部件进行尺寸和形位误差的检测，为机械装配和质量控制提供可靠的数据支持。

2. 汽车制造：三坐标测量能够对汽车零部件的外观尺寸和形位误差进行测量，确保汽车的整体质量和性能。

3. 航空航天：三坐标测量可以对航空航天部件的形状和尺寸进行测量，确保航空器的安全性和可靠性。

4. 电子产品：三坐标测量可以对电子产品的外观和尺寸进行测量，确保产品的工艺质量和外观效果。

—·1·— 三坐标测量机技术介绍

一、概述

长度测量是以点的坐标位置为基础的，它分为一维、二维和三维测量。三坐标测量机是一种长度测量仪器，它的基本原理是将被测零件放入它容许的测量空间，精密地测出被测零件在X、Y、Z三个坐标位置的数据，根据这些点的数值经过计算机数据处理，得出被测零件的几何尺寸、形状和位置公差。根据国际上“CMMA”的标准规范，“一台三坐标测量机是对直角坐标系统的具体化”。

现代的测量机是把光学、机械、电子技术和计算机技术融为一体的高精度、高效率的自动化检测设备。三坐标测量机三轴的直线性、导轨的平行性、扭摆和三个坐标的垂直性等，精度都非常高，通过电控系统和计算机及其相应软件可对被测零件的几何尺寸、形状位置公差进行手动、机动或CNC数控测量，并可与CAD/CAM系统连接。它是现代工业检测和质量控制不可缺少的高精度大型测量仪器。

三坐标测量机的特点是高精度（达到m级）、高效率（数十、数百倍于传统测量手段）、万用性（可替代多种长度测量仪器）。因而多用于产品测绘，复杂型面检测，工夹检具测量，研制过程中间测量，CNC机床或柔性生产线在线测量等。

使用三坐标测量机可以解决困难的测量问题，提高工作效率，并节省专用量具的制造、贮存、维修等工作。尤其在现代工业向高度自动化发展的今天，将CAD/CAM技术应用于三坐标测量机——加工中心联机系统，三坐标测量机——计算机工作站——数控机床（生产线）的联机系统将得到进一步的推广，在新产品开发和计算机管理的自动生产线上，三坐标测量机的使用将越来越多越来越广。

现代制造业中的程序控制和质量保证越来越多地依赖三坐标测量机，近20年来在发达国家三坐标测量机已经替代了使用块规和夹具的传统检测方法，它的机动性节省了必备块规的投入，同时也大大降低了传统的质量控制所需的人力和时间。

另外，精密的三坐标测量机集几种测量功能于一机，例如：齿轮测量，凸轮轴测量、圆度测量等等，以上每种测量功能在使用传统测量方法的工厂中都需要单独配备一台专用测量设备。

三坐标的位置度什么意思

在制造和工程领域，三坐标测量是一种常见的精度测量技术，用于评估物体的位置和形状。三坐标测量系统结合了坐标测量仪和特定的软件，能够提供高精度的三维测量数据。在三坐标测量中，位置度是一个重要的测量参数，用来描述物体的位置误差。

位置度的定义和意义

位置度是指物体表面的任意一点与其理论位置之间的偏差。它是一个距离值，用来衡量实际测量值与理论值之间的差异。位置度的单位通常为毫米（mm）或微米（μm），取决于测量的精度要求。

位置度的主要作用是保证制造和工程项目的精度和质量。通过对位置度的测量和控制，可以及时发现和纠正零部件的位置误差，从而避免产品在使用过程中出现不良效果或不稳定的问题。

三坐标测量中的位置度

在三坐标测量系统中，位置度通常作为一种测量项被考虑。通过三坐标测量仪的工作，可以精确地测量出被测物体各点的坐标值，并与其理论位置进行比较。根据实际测量值与理论值之间的差异，可以计算出物体表面各点的位置度。

位置度的测量依赖于三坐标测量仪的测量原理，通常通过机械触针或光学传感器来实现。测量仪将触针或传感器的测量数据与理论坐标进行比较，并计算出位置度的数值。这些数值可以在测量软件中显示，并可用于分析和评估被测物体的位置精度。

位置度的分类

位置度可以根据测量对象的特点进行不同的分类。以下是几种常见的位置度分类：

线位置度（Straightness）

线位置度用于描述物体表面上一条直线与其理论位置之间的偏差。它描述了直线的形状弯曲程度。线位置度可以应用于轴、导轨等需要保持直线度的部件测量。

面位置度（Flatness）

面位置度用于描述物体表面与其理论位置之间的偏差。它描述了平面的平坦程度。面位置度常用于测量工件表面的平整度，如平面盖板、机床工作台等。 圆位置度（Circularity）

圆位置度用于描述物体表面上一个圆与其理论位置之间的偏差。它描述了圆的圆度好坏。圆位置度常用于测量轴承孔、轴等旋转部件的圆度精度。

9- 1 第九章 三坐标测量机

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。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、LK、三丰、SIP、FERRANTI、MOORE等为代表的众多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，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。

图9-1 三坐标测量机的组成

1—工作台 2—移动桥架 3—中央滑架 4—Z轴 5—测头 6—电子系统

二、三坐标测量机的组成及工作原理 4 3 6

1 5 X 2 Y

Z 9- 2 （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。如图9-1所示结构中，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。