三坐标测量机CMM

三坐标检测报告是一种常用的工具，用于评估和测量物体的尺寸、形状和位置。

在制造业中，三坐标检测报告被广泛应用于质量控制和产品验证的过程中。

本文将介绍三坐标检测报告的基本概念、使用步骤以及如何正确解读报告结果。

1. 三坐标检测报告的基本概念三坐标检测报告是通过使用三坐标测量机（CMM）对待测物体进行测量得到的结果。

CMM是一种具有X、Y、Z三个坐标轴的测量设备，可以精确测量物体的各种尺寸参数。

三坐标检测报告通常包括测量结果、公差范围以及评估物体的合格性等内容。

2. 使用步骤步骤一：准备工作在进行三坐标检测之前，首先需要选择适当的测量方法和设备。

根据待测物体的大小、形状和材料等特性，选择合适的探头和测量方案。

同时，确保三坐标测量机的状态良好，校准准确。

步骤二：测量操作按照预定的测量方案，将待测物体安置在三坐标测量机的工作台上。

通过探针的触碰，测量仪器将会自动记录物体在各个坐标轴上的位置和形状数据。

根据需要，可以进行多次测量以提高测量结果的准确性。

步骤三：数据处理测量完成后，得到的数据将会被导出并进行处理。

数据处理的过程包括但不限于数据清理、坐标转换、误差校正和数据分析等。

处理后的数据将会用于生成三坐标检测报告。

步骤四：报告生成根据测量数据和相关要求，生成三坐标检测报告。

报告通常包含物体的尺寸、形状和位置等参数，以及与预设的公差范围进行比较的结果。

报告的格式可以根据需要进行定制，以满足不同的应用场景。

3. 解读报告结果三坐标检测报告的结果对于进行质量控制和产品验证至关重要。

在解读报告结果时，需要注意以下几点： - 合格与不合格：根据报告中的比较结果，判断待测物体是否符合预设的公差要求。

合格的物体意味着其尺寸、形状和位置均在预期范围内，不合格则需要进一步分析和处理。

- 公差范围：报告中通常会给出物体各个参数的公差范围。

通过对比实际测量结果和公差范围，可以判断物体的合格性。

- 异常点和趋势：报告中可能会显示出与预期相差较大的测量值，这些异常点可能是由于测量误差或物体本身存在问题所致。

什么是三坐标测量仪的CMM值？在制造行业中，精准明确的测量是保证产品质量的关键。

三坐标测量仪作为现代测量技术的一种，已经成为了各行各业，特别是机械、汽车、航空航天等高精度制造领域的设备。

而在三坐标测量仪中，CMM值（三坐标测量仪的测量不确定度）是衡量其测量精度的紧要指标。

那么，什么是三坐标测量仪的CMM值？它对我们的生产制造有何紧要意义？一、三坐标测量仪的工作原理在了解CMM值之前，我们首先来了解一下三坐标测量仪的工作原理。

三坐标测量仪重要由主机、测头、掌控系统、计算机等构成。

它通过测头在三维空间中取得被测物体的点坐标，然后依据取得的坐标信息，通过计算得出物体的形状、尺寸、相对位置等参数。

二、CMM值的概念及计算方法CMM值，即三坐标测量仪的测量不确定度，是指测量过程中由于各种因素的影响所产生的误差范围。

CMM值是一个评估测量结果可信度的关键参数，它反映了三坐标测量仪的测量精度。

计算CMM值的方法有多种，其中见的是依据统计学原理，通过对多次测量结果的分布情况进行计算得出。

三、CMM值的紧要意义在制造业中，产品的质量是企业的生命线。

而三坐标测量仪作为精准明确测量的紧要工具，对于保证产品质量起到了举足轻重的作用。

而CMM值作为衡量三坐标测量仪精度的紧要指标，对于我们把握产品质量具有紧要意义。

首先，CMM值直接关系到产品的测量精度。

只有当CMM值充足小，才略保证测量结果的精准性，从而为产品质量掌控供给牢靠依据。

其次，CMM值也是评估三坐标测量仪性能的紧要依据。

不同品牌、型号的三坐标测量仪，其CMM值可能存在较大差异，因此，在选择三坐标测量仪时，了解其CMM值可以帮助我们做出更为合理的决策。

另外，CMM值还反映了测量过程中不确定因素对测量结果的影响。

通过对CMM值的了解和分析，我们可以找出影响测量精度的重要因素，并实行有效措施降低这些因素的影响，从而提高测量精度和产品质量。

四、如何降低CMM值的影响为了提高产品质量和测量精度，降低CMM值的影响，我们可以实行以下措施：选择合适的三坐标测量仪：依据实际需求选择合适的品牌、型号的三坐标测量仪，确保其测量不确定度能够充足生产要求。

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 3615X2Y Z（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。

（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。

定义与原理定义三坐标测量机（CMM）是一种基于坐标测量原理的高精度测量设备，用于对三维空间内的几何元素进行精确测量。

原理通过测头在三个互相垂直的导轨上移动，感应被测物体表面的点，经过数据处理得到被测点的坐标值。

通过对比被测点与设计模型或标准值的差异，实现对被测物体尺寸、形状和位置的精确测量。

结构三坐标测量机主要由机座、导轨、测头、控制系统和数据处理系统等组成。

控制系统控制测头的移动和数据采集，通常由计算机和伺服驱动系统组成。

导轨实现测头在三个方向上的移动，通常采用高精度直线导轨或气浮导轨。

机座提供稳定的支撑基础，保证测量精度。

测头与被测物体表面接触，感应表面点的坐标值，通常配备有多种不同形状和尺寸的测针以适应不同测量需求。

数据处理系统对采集的数据进行处理和分析，输出测量结果和报告。

结构与组成其他领域如电子、医疗器械、能源等领域中的高精度测量需求。

对模具的型面、尺寸等进行精确测量，提高模具制造精度和生产效率。

航空航天对飞机、火箭等复杂结构进行高精度测量，确保飞行安全和性能要求。

机械制造用于零部件的尺寸、形状和位置精度检测，确保产品质量。

汽车工业对发动机、车身等关键部件进行精确测量，保证汽车性能和安全性。

应用领域0102接通电源，打开气源，启动计算机和测量软件，最后打开控制器和测头。

关闭测头和控制器，退出测量软件，关闭计算机，断开气源和电源。

开机步骤关机步骤开机与关机图形窗口显示三维模型和测量数据，可以进行缩放、旋转和平移等操作。

菜单栏包含文件、编辑、视图、工具、窗口和帮助等菜单，提供软件的基本功能和操作。

工具栏提供常用命令的快捷按钮，如新建、打开、保存、打印等。

属性窗口显示当前选中对象的属性信息，如名称、类型、坐标等。

状态栏显示当前操作状态和提示信息。

软件界面介绍01020304选择菜单栏中的“文件”->“新建”命令，创建一个新的测量文件。

新建文件选择菜单栏中的“文件”->“打开”命令，打开一个已有的测量文件。

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。

三坐标测量机的工作原理及适用范围三坐标测量机，也称为CMM ，是典型的现代化仪器设备，它由机械系统和电子系统两大部分组成。

涵盖了几乎所有的普通尺寸测量，数据处理，外形分析等现代测量任务。

1、三坐标测量机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，经过数学处理方法求出其尺寸和形位误差。

如图所示，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O I ；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。

由此可见，CMM 的这一工作原理使得其具有很大的通用性与柔性。

从原理上说，它可以测量任何工件的任何几何元素的任何参数。

21 ZY X3OIAO I2、三坐标测量机的使用范围2.1．几何尺寸测量：可完成点、线、面、孔、球、圆柱、圆锥、槽、抛物面、环的几何尺寸测量，同时可测出相关的形状误差。

2.2．几何元素构造：通过测量相关尺寸，可构造出未知的点、线、面、孔、球、圆柱、圆锥、槽、抛物面、环等，并计算出它们的几何尺寸和形状误差。

2.3．计算元素间的关系：通过测量一些相关尺寸，可计算出元素间的距离、相交、对称、投影、角度等关系。

2.4．位置误差检测：可完成平行度、垂直度、同轴度、位置度等位置误差的测量。

2.5．几何形状扫描：用DEA公司提供的SCAN3D软件包可对工件进行扫描测量。

三坐标测头原理及相关基本原理1. 引言三坐标测头（CMM）是一种常用的测量设备，用于测量物体的几何尺寸和形状。

它是由测头、导轨、控制系统等组成的系统，具有高精度、高稳定性的特点。

三坐标测头的原理是基于三维坐标测量技术，通过测头在空间中的位置和方向来测量物体的三维坐标。

2. 三坐标测头的基本原理三坐标测头的基本原理是利用测头在空间中的位置和方向来确定物体的三维坐标。

它包括以下几个方面的原理：2.1 坐标系三坐标测头使用的是笛卡尔坐标系，即三维直角坐标系。

它由三个相互垂直的轴组成，分别是X轴、Y轴和Z轴。

X轴和Y轴在水平面上，Z轴垂直于水平面。

物体的三维坐标可以通过测头在这个坐标系中的位置来确定。

2.2 测头测头是三坐标测头系统中的核心部件，它通过接触或非接触的方式与被测物体进行接触或扫描，获取物体的三维坐标。

测头通常由探测元件和支撑结构组成。

探测元件可以是机械式、光学式或电磁式等不同类型的传感器，用于感知物体表面的形状和位置。

2.3 导轨导轨是三坐标测头系统中的运动部件，用于控制测头在空间中的位置和方向。

导轨通常由滑块和导轨轨道组成，滑块可以在导轨轨道上做直线运动。

导轨的设计和制造对于三坐标测头的精度和稳定性有着重要影响。

2.4 控制系统控制系统是三坐标测头系统中的核心部分，它负责控制测头的运动和测量过程。

控制系统通常由计算机和控制器组成，计算机用于处理测量数据和控制测头的运动，控制器用于控制测头的动作和信号传输。

3. 三坐标测头的工作原理三坐标测头的工作原理是通过测头在空间中的位置和方向来测量物体的三维坐标。

它的工作过程可以分为以下几个步骤：3.1 建立坐标系在进行测量之前，需要先建立一个坐标系。

坐标系可以通过测头的初始位置和方向来确定，也可以通过参考物体的已知坐标来确定。

建立坐标系后，测头就可以根据坐标系来测量物体的三维坐标。

3.2 定位测头测头需要准确地定位到待测物体的表面，以便进行测量。

定位测头的方法有多种，可以是手动定位或自动定位。

三坐标测量机的升级改造和多功能化三坐标测量机（CMM）使加工车间能够对用户要求日益严格的零件公差进行检测。

但是，用CMM进行精密测量所耗费的时间和精力（取决于CMM的服役年限和复杂程度）往往可能成为生产流程中的一个瓶颈。

通过有选择地对CMM进行升级改造和采用多功能CMM技术，有助于提高CMM的测量速度和检测柔性。

CMM的升级改造对CMM进行升级改造时，首先必须考虑的问题是CMM的机械性能。

为此，需要检查CMM 的使用状态，如果机械部分状况良好，能够校准和保持精度，那么就适合对其进行升级。

如果机械系统已经损坏，丧失了精度，就没有必要对其进行升级改造。

如果一台CMM机械性能完好，比较经济实惠的升级方式就是更新其测量软件。

软件升级是CMM改造的工作重点。

一个典型实例是升级改造一台已使用了15年，硬件状态良好但软件运行平台仍为DOS操作系统的CMM。

用基于Windows操作系统的新型测量软件（如Zeiss公司的Calypso软件包）对其进行更新升级后，就能输入CAD文件，选择测量范围，并自动创建测量程序。

这种面向操作者的软件允许脱机编程，可在不中断测量的情况下为检测新的零件进行编程准备。

如果一个加工车间有多台不同品牌的CMM，可以将它们升级到同一个测量软件包，这样操作人员就可以方便地在多台CMM之间轮换操作。

软件的标准化还有利于新购置CMM设备，因为可以将测量软件直接移植到新增的CMM上。

完成软件升级后，下一个步骤是升级更新CMM控制器。

通过更换新型控制器，可以显著提高数据采集的速度和精度，还能为CMM提供信息采集、随机诊断等功能和预检修程序。

完成软件和控制器升级后，更新测头技术也可以显著改善CMM的性能。

CMM的标准测头为触发式测头，它的探针与被测工件接触一次，就激活一次发讯开关，记录一个数据点。

现在许多触发式测头的性能不断提高和完善，如接触式扫描测头可在触测点与工件保持接触并提供模拟量反馈，连续而快速地记录大量数据点。