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1、三坐标三坐标测量机，它是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坐标量床。三坐标测量机的工作原理:任何形状都是由空间点组成的,所有的几何量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的基础。坐标测量机的基本原理是将被测零件放入它允许的测量空间，精确的测出被测零件表面的点在空间三个坐标位置的数值，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、球、圆柱、圆锥、曲面等，经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其他几何量数据。在测量技术上，光栅尺及以后的容栅、磁栅、激光干涉仪的出现，革命性的把
2、尺寸信息数字化，不但可以进行数字显示，而且为几何量测量的计算机处理，进而用于控制打下基础。三坐标测量仪可定义为“一种具有可作三个方向移动的探测器，可在三个相互垂直的导轨上移动，此探测器以接触或非接触等方式传送讯号，三个轴的位移测量系统 ( 如光学尺 ) 经数据处理器或计算机等计算出工件的各点坐标(X、Y、Z)及各项功能测量的仪器”。三坐标测量仪的测量功能应包括尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度等。应用领域： 测量高精度的几何零件和曲面； 测量复杂形状的机械零部件； 检测自由曲面； 可选用接触式或非接触式测头进行连续扫描。功 能： 几何元素的测量，包括点、线、面、圆、球、圆柱、圆锥等等； 曲
3、线、曲面扫描，支持点位扫描功能，IGES文件的数据输出，CAD 名义数据定义、ASCII 文本数据输入、名义曲线扫描、符合公差定义的轮廓分析。形位公差的计算，包括直线度、平面度、圆度、圆柱度、垂直度、倾斜度、平行度、位置度、对称度、同心度等等； 支持传统的数据输出报告、图形化检测报告、图形数据附注、数据标签输出等多种输出方式。设备特点： 核心零部件及软件全部原装进口 单边活动桥式结构，显著提高运动性能，确保测量精度及稳定性 三轴导轨均采用高精密天然花岗岩，具有相同的温度特性及刚性 三轴导轨均采用自洁式预载荷高精度空气轴承，运动更平稳，导轨永不受磨损 RENISHAW自粘开放式金属光栅尺，更接近
4、花岗岩基体的热膨胀系数，提高了设备的稳定性 RENISHAW UCC高速高精度自动控制系统，内嵌32位微处理器，真正实现实时控制；上下位采用光纤通讯，增强了电气抗干扰能力SEREIN DMIS 软件特点 软件运行在WINDOWS 2000/XP环境下，全中文界面；面向对象的编程方式，支持图形镜像功能。 三维CAD数模导入、再现实体或线架模型、DMIS、STEP文件导入导出、测量结果的IGES文件输出，支持逆向工程。 动态CMM模型，支持测量机和测头的模拟和RENISHAW测头图形库。 测头管理功能，可动态选择多种测针。 几何元素的测量，包括点、线、面、圆、球、圆柱、圆锥等等； 曲线、曲面扫描，
5、支持点位扫描功能，IGES文件的数据输出，CAD 名义数据定义、ASCII 文本数据输入、名义曲线扫描、符合公差定义的轮廓分析。 形位公差的计算，包括直线度、平面度、圆度、圆柱度、垂直度、倾斜度、平行度、位置度、对称度、同心度等等； 支持传统的数据输出报告、图形化检测报告、图形数据附注、数据标签输出等多种输出方式； 工件坐标系管理，指定基准面（轴）即可生成工件坐标系，并可实现坐标系平移、旋转及迪卡尔坐标和极坐标的相互转换，支持3-2-1找正。 误差补偿功能，进一步提高机器测量精度。 基础技术参数：型 号： Leader Miracle NC8107行 程： X轴 800 mmY轴 1000 m
6、mZ轴 700 mm 结构型式：活动桥式 传动方式：直流伺服系统 + 预载荷高精度空气轴承 长度测量系统：RENISHAW开放式光栅尺，分辨率为0.2m 机 台：高精度（00级）花岗岩平台 使用环境：温度(202)，湿度55%-65% ，温度梯度1/m，温度变化 1/h 空气压力：0.4 MPa - 0.5 Mpa 空气流量：120 L/min 140 L/min 整机尺寸(LWH)：1.2m X 1.4 m X 2.3 m机台承重：1000 kg ，整机重量：3000 Kg 空间测量精度：（2.9+4L/1000）m 产品的主要配件：校正球、校正块、光栅尺尺、探针、控制器、测量软件等等。全球
7、主要三坐标厂商：LK、蔡司、温泽、海克斯康、西安交大精密、爱德华、法如、波龙、奥智品、Feanor、SNK、埃帝科、马波斯、法信、西安力德、雷尼威尔等等（顺序随便，无任何排名）百度百科中的词条内容仅供参考，如果您需要解决具体问题（尤其在法律、医学等领域），建议您咨询相关领域专业人士。一、形位公差 形位公差是被测实际要素允许形状和位置变动的范围。 二、形位公差的特征项目及符号 直线度（）平面度（）圆度（） 形状公差 圆柱度（）线轮廓度（）轮廓度（） 形位公差平行度（）定向公差垂直度（） 倾斜度（）位置公差同轴度（） 定位公差对称度（）位置度（） 跳动公差圆跳动（）全跳动（）形状和位置公差与检测
8、零件几何要素和形位公差的特征项目 一、零件几何要素及其分类 形位公差的研究对象几何要素（简称要素） （一）要素：构成零件几何特征的点、线、面。见书图3-1 （二）要素的分类 1、按存在的状态分 理想要素：具有几何学意义的要素，即几何的点、线、面，它们不存在任何误差。图样上表示的要素均为理想要素。 实际要素：零件上实际存在的要素。标准规定：测量时用测得要素代替实际要素 2、按结构特征分 轮廓要素：构成零件外廓、直接为人们所感觉到的点、线、面各要素。如图3-1中1、2、3、4、5、6都是轮廓要素。 中心要素：具有对称关系的轮廓要素的对称中心点、线、面。如图3-1中7、8均为中心要素。 3、按检测时
9、的地位分 被测要素：图样上给出了形位公差要求的要素。是被检测的对象。 右图中，d2的圆柱面和d2的台肩面都给出了形位公差，因此都属于被测要素。 基准要素：零件上用来确定被测要素的方向或位置的要素，基准要素在图样上都标有基准符号或基准代号，如右图中d2的中心线即为基准要素A。 4、按功能关系分 单一要素：仅对被测要素本身给出形状公差的要素。如上图中d2的圆柱面是被测要素，且给出了圆柱度公差要求，故为单一要素。 关联要素：与零件基准要素有功能要求的要素。（即相对于基准要素有功能要求而给出位置公差的要素）。如上图中，d2的台肩面相对于d2圆柱基准轴线有垂直的功能要求，且都给出了位置公差，所以d2的圆
10、柱台肩面就是被测关联要素。 三坐标怎样用来进行曲面检测？CMM曲面检测 1传统测量方法 在没有采用CAD数模的情况下用三坐标测量机对曲面件检测，通常是，先在CAD软件里用相关命令在曲面数模上生成截面线和点的坐标，以此作为理论值，控制测量机到对应的位置，进行检测，并比较坐标值的偏离。这种方法需要设计人员额外提供理论数据，同时测头测尖球径的补偿不容易准确实现，对于单点测量来说，由于无法确定矢量方向，测头的补偿根本无法实现。因此，这种办法具有一定的局限性。 2基于3D数模的测量 利用曲面数模对曲面进行检测是CMM测量技术发展的需要。由于曲面建构技术比较复杂，在CAD应用范畴里也属于高端技术，一般由专
11、业的CAD/CAM系统完成。在测量软件内，则是通过导入设计数模而利用的问题。为了实现这一目的，就必须解决好四个方面的技术问题：数模导入接口、对齐、测尖补偿、理论值捕获。 一、数模导入接口 利用数模进行检测，首先要做的工作，当然是保证数模正确导入到测量软件。事实上，由于技术、利益等众所周知的原因，全世界各大CAD制造商各自开发着不同的软件和格式，例如国内影响比较大的UG、PROE、CATIA等，均不能直接互读文件。 为了解决这一矛盾，国际上建立了一系列的数据交换标准，如国际标准数据交换STEP(Standard for the Exchange of Product Model Data)，美国
12、的初始图形交换标准IGES (Initial Graphics Exchange Specification)等。尽管IGES标准存在数据文件大、转换时间长、信息不够全等缺点，但不可否认，它是目前应用最广泛的接口标准，绝大部分CAD软件均支持该标准，我国也将IGES作为推荐标准。 目前具备数模检测功能的测量机软件，均支持IGES格式。差异基本上主要体现在复杂数模输入后个别曲面的丢失、破损，还有就是导入速度的快慢。对于一个10M的数模，有的可能用几十秒钟，有的可能要几分钟。目前市面上比较有名的CMM测量软件，均基本较好的解决了这一问题。图1为中测量仪自主研发的ZCRMDT测量软件，导入数模到检测
13、软件的情况，数模大小46M多。 针对目前主流CAD软件，一些测量机软件商也开发了各种直读接口，如UG文件直读、PROE文件直读等，不需中间文件格式转换，避免了转换带来的影响。不过，这种接口一般都需要另外购买。 二、对齐 对齐（Align）是三坐标测量机软件的一项重要内容，无论有无数模，都必须通过对齐，将机器坐标系与工件坐标系保持一致，测量值才具有可比性。 对于箱体类零件，基本都采用3-2-1方式建坐标，利用面、线、点特征来确定坐标轴和原点，通过建立工件坐标系来将工件找正，这也是最基本、最准确的对齐方法。应尽量选用加工好、范围大的特征来作为建坐标基准，以减小对齐产生的误差。通常，对于建立的坐标系
14、，还需要可以进行平移、旋转等操作，以产生新的对齐。 对于不规则形体，计算就要复杂得多。如果工件上有明确的特征点，如3个孔心，则通常测量出实际值，与理论值对应，进行3点找正。 我们经常会遇到工件上没有明确特征的情况，即我们无法准确的将测量值和理论值直接对应。对于该情况，测量软件常用的是迭代找正的方法。对于单点触发采数的测量机，通常是软件在数模曲面上选取多点作为目标点，所选取的点应能在全部6个自由度上固定零件，以防零件出现旋转和移动，然后将测量机移动到工件上尽量对应的位置采集实测点，软件将测量点在数模上目标点的附近区域进行迭代找正，直到找正误差在指定的精度内。有的测量软件在迭代超差时，将指导你重新测量到更接近的点进行更准确的计算。 还有种情况是直接测量多个点，软件将该点群与理论数模进行最佳匹配计算，将点群与数模一步步对齐，直到点群与数模的偏差均方根最小。该方法点数越多越准，但同时计算越复杂，对计算机要求较高，通常在扫描点云的对齐中，用得比较多。 尽管每种软件关于对齐都有不同的分类和特点，但基本主要采用以上方法。 三、测尖补偿 目前，三坐标测量机用得最多的是机械触发式测头，配以红宝石测针，必然会带来测尖补偿的问题。 对于平面、圆等标准特征，可以通过整体偏置的方式自动补偿测头，对于连续扫描的曲线，也可以用
