三 坐 標 測 量 機 ( Coordinate Measuring Machining，簡稱 CMM)是近160年發展起來的一種高效率的新型精密測量儀器。它的出現
，一方麵是由於自動機床

、數控機床高效率加工以及越來越多複雜形狀零件加工需要有快速可靠的測量設備與之配套;另一方麵是由於電子技術
、計算機技術

、數字控製技術以及精密加工技術的發展為三坐標測量機的產生提供了技術基礎。

　　現代 CMM 不bu僅jin能neng在zai計ji算suan機ji控kong製zhi下xia完wan成cheng各ge種zhong複fu雜za測ce量liang
，而er且qie還hai可ke以yi通tong過guo與yu數shu控kong機ji床chuang交jiao換huan信xin息xi
，實shi現xian對dui加jia工gong的de控kong製zhi，並bing且qie還hai能neng夠gou根gen據ju測ce量liang數shu據ju，實shi現xian逆ni向xiang工gong程cheng。目mu前qian，CMM 已廣泛用於機械製造業、汽車工業、電子工業

、航空航天工業和國防工業等各部門，成為現代工業檢測和質量控製不可缺少的萬能測量設備。

　　由於它通用性強
，測量範圍大，精度高，效率高，性能好，能與柔性製造係統相連接，已成為一類大型精密儀器，故有"測量中心”之稱。

　　在高精度測量領域，著名的廠商德國卡爾•蔡司(Carl Zeiss)公司的CONTURA產品(如圖所示)以其在硬件和軟件配置上具有的優勢，使得連續掃描測量和逆向工程測量完全滿足精密測量的要求。

　　三坐標測量機的基本工作原理

　　幾何量測量是以點的坐標位置為基礎的

，它分為一維、二維和三維測量。三坐標測量機的基本原理是將被測零件放入它容許的測量空間，精密地測出被測零件在 X、Y
、Z 三個坐標位置的數值
，根據這些點的數值經過計算機數據處理，擬合形成測量元素，如圓、球、圓柱
、圓錐、曲麵等，經過數學計算得出形狀、位置公差及其他幾何量數據。

　　CONTURA RDS三坐標測量機的組成和特性

　　1)測頭係統：

　　測頭係統包括探頭、吸盤、探針
、讀數頭、光柵尺。

　　2)硬件控製係統：

　　C99 控製櫃，具備計算機輔助誤差修正功能，可對 CMM 和傳感器做實時的動態修正，確保得到精確的結果。

　　電氣驅動係統，包括電機、摩擦滾
、鋼帶、皮帶、氣墊(氣浮軸承)、氣管、過濾器、氣壓表
、調壓閥。

　　3) 其它機械部件

　　包括花崗岩台麵、三軸導軌、減震墊、支撐基架、Z 軸平衡氣缸、電磁閥等。

　　數據處理軟件係統(CALYPSO 測量軟件)，利用該軟件，可把 CAD 數據轉變成測量程序，從而獲得準確無誤的檢測方案。

　　三坐標測量機在精密檢測中的應用

　　目前利用 CONTURA RDS 蔡司三坐標測量機
，對下圖所示工件的開有多條狹縫的表麵進行了平麵度的幾何測量。

　　測量程序的編製利用了Calypso測量軟件強大的開放式脫機編程功能，這種編程方法的好處一是隻要將設計人員設計的CAD圖tu紙zhi文wen件jian直zhi接jie輸shu入ru到dao測ce量liang軟ruan件jian中zhong，就jiu可ke以yi進jin行xing編bian程cheng。不bu必bi等deng工gong件jian加jia工gong完wan成cheng後hou才cai可ke以yi進jin行xing程cheng序xu測ce量liang

，可ke大da大da提ti高gao工gong作zuo效xiao率lv。第di二er是shi在zai程cheng序xu編bian製zhi完wan成cheng之zhi後hou，可ke以yi在zaiCAD環huan境jing中zhong直zhi接jie調tiao用yong程cheng序xu進jin行xing模mo擬ni測ce量liang，對dui程cheng序xu進jin行xing驗yan證zheng
，找zhao出chu運yun行xing過guo程cheng中zhong出chu現xian的de錯cuo誤wu測ce量liang路lu徑jing和he采cai點dian，同tong時shi對dui程cheng序xu進jin行xing修xiu正zheng，將jiang實shi際ji測ce量liang中zhong可ke能neng出chu現xian的de問wen題ti降jiang到dao最zui低di
，最zui大da程cheng度du的de保bao證zheng了le測ce量liang過guo程cheng中zhong的de安an全quan性xing。

　　脫機編程時測量軟件應設置為脫機工作模式。首先將預先在CAD環境下建立的模型直接導入測量軟件中(如下圖)。該測量軟件采用了圖形化可視界麵，簡明易用，包含了基本的CAD功能
，如放大、縮小、平移
、旋轉、著色(陰影)等功能
，軟件的直接的CAD接口，適用於所有重要的CAD格式，不會導致公差問題及精度的損失。

　　第二步建立工件坐標係開始測量。坐標係的建立采用常用的麵線點(3-2-1)方式，然後選擇平麵(Plane)測ce量liang元yuan素su，雙shuang擊ji該gai平ping麵mian元yuan素su，對dui其qi中zhong測ce量liang策ce略lve進jin行xing設she置zhi。由you於yu待dai測ce平ping麵mian比bi較jiao特te殊shu
，上shang麵mian並bing列lie有you多duo條tiao狹xia縫feng，而er正zheng因yin為wei如ru此ci才cai致zhi使shi平ping麵mian度du超chao差cha存cun在zai可ke能neng性xing。為wei了le得de到dao全quan麵mian精jing確que可ke信xin的de測ce量liang結jie果guo，根gen據ju廣guang度du均jun分fen的de原yuan則ze將jiang測ce量liang路lu徑jing選xuan擇ze為wei多duo義yi線xian(Polyline)，這(zhe)樣(yang)使(shi)采(cai)集(ji)到(dao)的(de)點(dian)盡(jin)可(ke)能(neng)的(de)覆(fu)蓋(gai)到(dao)整(zheng)個(ge)平(ping)麵(mian)上(shang)。使(shi)用(yong)鼠(shu)標(biao)在(zai)工(gong)件(jian)模(mo)型(xing)上(shang)點(dian)擊(ji)所(suo)要(yao)采(cai)點(dian)的(de)位(wei)置(zhi)，此(ci)時(shi)工(gong)件(jian)模(mo)型(xing)上(shang)會(hui)顯(xian)示(shi)所(suo)采(cai)點(dian)的(de)位(wei)置(zhi)及(ji)其(qi)矢(shi)量(liang)方(fang)向(xiang)。根(gen)據(ju)所(suo)測(ce)量(liang)的(de)幾(ji)何(he)要(yao)素(su)的(de)需(xu)要(yao)，可(ke)進(jin)行(xing)多(duo)次(ci)采(cai)點(dian)。當(dang)采(cai)夠(gou)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)點(dian)數(shu)後(hou)再(zai)在(zai)采(cai)點(dian)窗(chuang)口(kou)中(zhong)點(dian)確(que)定(ding)
，係(xi)統(tong)將(jiang)會(hui)驅(qu)動(dong)虛(xu)擬(ni)測(ce)頭(tou)進(jin)行(xing)采(cai)點(dian)，並(bing)擬(ni)合(he)出(chu)要(yao)測(ce)的(de)幾(ji)何(he)元(yuan)素(su)及(ji)其(qi)圖(tu)形(xing)。