三坐標(biāo)測量機(jī)

三坐標(biāo)測量儀簡稱CMM，自六十年代中期第一臺三坐標(biāo)測量儀問世以來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步以及電子控制系統(tǒng)、檢測技術(shù)的發(fā)展，為測量機(jī)向高精度、高速度方向發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

CMM按測量方式可分為接觸測量和非接觸測量以及接觸和非接觸并用式測量，接觸測量常于測量機(jī)械加工產(chǎn)品以及壓制成型品、金屬膜等。本文以接觸式測量機(jī)為例來說明幾種掃描物體表面，以獲取數(shù)據(jù)點(diǎn)的幾種方法，數(shù)據(jù)點(diǎn)結(jié)果可用于加工數(shù)據(jù)分析，也可為逆向工程技術(shù)提供原始信息。掃描指借助測量機(jī)應(yīng)用軟件在被測物體表面特定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)采集。此區(qū)域可以是一條線、一個面片、零件的一個截面、零件的曲線或距邊緣一定距離的周線。掃描類型與測量模式、測頭類型及是否有CAD文件等有關(guān)，狀態(tài)按紐（手動/DCC）決定了屏幕上可選用的“掃描”（SCAN）選項(xiàng)。若用DCC方式測量，又具有CAD文件，那么掃描方式有“開線”（OPEN LINEAR）、“閉線”（CLOSED LINEAR）、“面片”（PATCH）、“截面”（SECTION）及“周線”（PERIMETER）掃描。若用DCC方式測量，而只有線框型CAD文件，那么可選用 “開線”（OPEN LINEAR）、“閉線”（CLOSED LINEAR）和“面片”（PATCH）掃描方式。若用手動測量模式，那么只能用基本的“手動觸發(fā)掃描”（MANUL TTP SCAN）方式。若在手動測量方式，測頭為剛性測頭，那么可用選項(xiàng)為“固定間隔”（FIXED DELTA）、“變化間隔”（VARIABLE DELTA）、“時間間隔”（TIME DELTA）和“主體軸向掃描”（BODY AXIS SCAN）方式。

三坐標(biāo)測量影響同軸度的因素

三坐標(biāo)在國標(biāo)中同軸度公差帶的定義是指直徑公差為值t，且3D影像測量與三坐標(biāo)測量儀的基準(zhǔn)軸線同軸的圓柱面內(nèi)的有區(qū)域。它有以下三種控制要素：①軸線與軸線；②軸線與公共軸線；③圓心與圓心。

2.5次元測量影響同軸度因素

2.5次元在影響同軸度的主要因素有被測元素與基準(zhǔn)元素的圓心位置和軸線方向，特別是軸線方向。如在基準(zhǔn)圓柱上測量兩個截面圓，用其連線作基準(zhǔn)軸。在被測圓柱上也測量兩個截面圓，構(gòu)造一條直線，然后計(jì)算同軸度。假設(shè)基準(zhǔn)上兩個截面的距離為10 mm，基準(zhǔn)第一截面與被測圓柱的第一截面的距離為100 mm,如果基準(zhǔn)的第二截面圓的圓心位置與第一截面圓圓心有5μm的測量誤差，那么基準(zhǔn)軸線延伸到被測圓柱第一截面時已偏離50μm（5μmx100÷10），此時，二次元和2.5次元即使被測圓柱與基準(zhǔn)完全同軸，其結(jié)果也會100μm的誤差（同軸度公差值為直徑，50μm是半徑）。

三坐標(biāo)測量機(jī)一般由以下幾個部分組成：

1、主機(jī)機(jī)械系統(tǒng)（X、Y、Z三軸或其它）；

2、 測頭系統(tǒng)；

3、 電氣控制硬件系統(tǒng)；

4、 數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)（測量軟件）；

三坐標(biāo)測量在同軸度檢測是我們在測量工作中經(jīng)常遇到的問題，用三坐標(biāo)進(jìn)行同軸度的檢測不僅直觀且又方便，三次元、2.5次元與三坐標(biāo)其測量結(jié)果精度高，并且重復(fù)性好 。

三坐標(biāo)測量機(jī)的功能是快速準(zhǔn)確地評價(jià)尺寸數(shù)據(jù)，為操作者提供關(guān)于生產(chǎn)過程狀況的有用信息，這與所有的手動測量設(shè)備有很大的區(qū)別。將被測物體置于三坐標(biāo)測量空間，可獲得被測物體上各測點(diǎn)的坐標(biāo)位置，根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，經(jīng)計(jì)算求出被測物體的幾何尺寸、形狀和位置。

正確使用三坐標(biāo)測量儀對其使用壽命、精度起到關(guān)鍵作用，應(yīng)注意以下幾個問題：

1、工件吊裝前，要將探針退回坐標(biāo)原點(diǎn)，為吊裝位置預(yù)留較大的空間；工件吊裝要平穩(wěn)，不可撞擊三坐標(biāo)測量儀的任何構(gòu)件。

2、正確安裝零件，安裝前確保符合零件與測量機(jī)的等溫要求。

3、 建立正確的坐標(biāo)系，保證所建的坐標(biāo)系符合圖紙的要求，才能確保所測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

4、當(dāng)編好程序自動運(yùn)行時，要防止探針與工件的干涉，故需注意要增加拐點(diǎn)。

5、對于一些大型較重的模具、檢具，測量結(jié)束后應(yīng)及時吊下工作臺，以避免工作臺長時間處于承載狀態(tài)。

主要用于機(jī)械、汽車、航空、軍工、家具、工具原型、機(jī)器等中小型配件、模具等行業(yè)中的箱體、機(jī)架、齒輪、凸輪、蝸輪、蝸桿、葉片、曲線、曲面等的測量，還可用于電子、五金、塑膠等行業(yè)中，可以對工件的尺寸、形狀和形位公差進(jìn)行精密檢測，從而完成零件檢測、外形測量、過程控制等任務(wù)。

三坐標(biāo)測量機(jī)模具行業(yè)

三坐標(biāo)測量機(jī)在模具行業(yè)中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，它是一種設(shè)計(jì)開發(fā)、檢測、統(tǒng)計(jì)分析的現(xiàn)代化的智能工具，更是模具產(chǎn)品無與倫比的質(zhì)量技術(shù)保障的有效工具。當(dāng)今主要使用的三坐標(biāo)測量機(jī)有橋式測量機(jī)、龍門式測量機(jī)、水平臂式測量機(jī)和便攜式測量機(jī)。測量方式大致可分為接觸式與非接觸式兩種。

模具的型芯型腔與導(dǎo)柱導(dǎo)套的匹配如果出現(xiàn)偏差，可以通過三坐標(biāo)測量機(jī)找出偏差值以便糾正。在模具的型芯型腔輪廓加工成型后，很多鑲件和局部的曲面要通過電極在電脈沖上加工成形，從而電極加工的質(zhì)量和非標(biāo)準(zhǔn)的曲面質(zhì)量成為模具質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，用三坐標(biāo)測量機(jī)測量電極的形狀必不可少。 三坐標(biāo)測量機(jī)可以應(yīng)用3D數(shù)模的輸入，將成品模具與數(shù)模上的定位、尺寸、相關(guān)的形位公差、曲線、曲面進(jìn)行測量比較，輸出圖形化報(bào)告，直觀清晰的反映模具質(zhì)量，從而形成完整的模具成品檢測報(bào)告。 在某些模具使用了一段時間出現(xiàn)磨損要進(jìn)行修正，但又無原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)(即數(shù)模)的情況下，可以用截面法采集點(diǎn)云，用規(guī)定格式輸出，探針半徑補(bǔ)償后造型，從而達(dá)到完好如初的修復(fù)效果。

當(dāng)一些曲面輪廓既非圓弧，又非拋物線，而是一些不規(guī)則的曲面時，可用油泥或石膏手工做出曲面作為底胚。然后用三坐標(biāo)測量機(jī)測出各個截面上的截線、特征線和分型線，用規(guī)定格式輸出，探針半徑補(bǔ)償后造型，在造型過程中圓滑曲線，從而設(shè)計(jì)制造出全新的模具。

三坐標(biāo)測量機(jī)以其高精度高柔性以及優(yōu)異的數(shù)字化能力，成為現(xiàn)代制造業(yè)尤其是模具工業(yè)設(shè)計(jì)、開發(fā)、加工制造和質(zhì)量保證的重要手段。

第一、測量機(jī)能夠?yàn)槟＞吖I(yè)提供質(zhì)量保證，是模具制造企業(yè)測量和檢測的最好選擇。測量機(jī)在處理不同工作方面的靈活性以及自身的高精度，使其成為一個仲裁者。在為過程控制提供尺寸數(shù)據(jù)的同時，測量機(jī)可提供入廠產(chǎn)品檢驗(yàn)、機(jī)床的校驗(yàn)、客戶質(zhì)量認(rèn)證、量規(guī)檢驗(yàn)、加工試驗(yàn)以及優(yōu)化機(jī)床設(shè)置等附加性能。高度柔性的三坐標(biāo)測量機(jī)可以配置在車間環(huán)境，并直接參與到模具加工、裝配、試模、修模的各個階段，提供必要的檢測反饋，減少返工的次數(shù)并縮短模具開發(fā)周期，從而最終降低模具的制造成本并將生產(chǎn)納入控制。

第二、測量機(jī)具備強(qiáng)大的逆向工程能力，是一個理想的數(shù)字化工具。通過不同類型測頭和不同結(jié)構(gòu)形式測量機(jī)的組合，能夠快速、精確的獲取工件表面的三維數(shù)據(jù)和幾何特征，這對于模具的設(shè)計(jì)、樣品的復(fù)制、損壞模具的修復(fù)特別有用。此外，測量機(jī)還可以配備接觸式和非接觸式掃描測頭，并利用PC-DMIS測量軟件提供的強(qiáng)大的掃描功能，完成具備自由曲面形狀特征的復(fù)雜工件CAD模型的復(fù)制。無需經(jīng)過任何轉(zhuǎn)換，可以被各種CAD軟件直接識別和編程，從而大大提高了模具設(shè)計(jì)的效率。

具體來說，在模具制造企業(yè)中應(yīng)用測量機(jī)完成設(shè)計(jì)和檢測任務(wù)時，要密切關(guān)注測量基準(zhǔn)的選擇、測頭的標(biāo)定和選擇、測點(diǎn)數(shù)及測量位置的規(guī)劃、坐標(biāo)系的建立、環(huán)境的影響、局部幾何特征的影響、CNC控制參數(shù)等多方面的因素。這當(dāng)中的每一個因素，都足以影響測量結(jié)果的精確和效率。

三坐標(biāo)測量機(jī)汽車行業(yè)

坐標(biāo)測量機(jī)是通過測頭系統(tǒng)與工件的相對移動，探測工件表面點(diǎn)三維坐標(biāo)的測量系統(tǒng)。通過將被測物體置于三坐標(biāo)測量機(jī)的測量空間，利用接觸或非接觸探測系統(tǒng)獲得被測物體上各測點(diǎn)的坐標(biāo)位置，根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，由軟件進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，求出待測的幾何尺寸和形狀、位置。因此，坐標(biāo)測量機(jī)具備高精度、高效率和萬能性的特點(diǎn)，是完成各種汽車零部件幾何量測量與品質(zhì)控制的理想解決方案。

汽車零部件具有品質(zhì)要求高、批量大、形狀各異的特點(diǎn)。根據(jù)不同的零部件測量類型，主要分為箱體、復(fù)雜形狀和曲線曲面三類，每一類相對測量系統(tǒng)的配置是不盡相同的，需要從測量系統(tǒng)的主機(jī)、探測系統(tǒng)和軟件方面進(jìn)行相互的配套與選擇。

三坐標(biāo)測量機(jī)發(fā)動機(jī)制造業(yè)

發(fā)動機(jī)是由許多各種形狀的零部件組成，這些零部件的制造質(zhì)量直接關(guān)系到發(fā)動機(jī)的性能和壽命。因此，需要在這些零部件生產(chǎn)中進(jìn)行非常精密的檢測，以保證產(chǎn)品的精度及公差配合。在現(xiàn)代制造業(yè)中，高精度的綜合測量機(jī)越來越多的應(yīng)用于生產(chǎn)過程中，使產(chǎn)品質(zhì)量的目標(biāo)和關(guān)鍵漸漸由最終檢驗(yàn)轉(zhuǎn)化為對制造流程進(jìn)行控制，通過信息反饋對加工設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行及時的調(diào)整，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定生產(chǎn)過程，提高生產(chǎn)效率。

在傳統(tǒng)測量方法選擇上，人們主要依靠兩種測量手段完成對箱體類工件和復(fù)雜幾何形狀工件的測量，即：通過三坐標(biāo)測量機(jī)執(zhí)行箱體類工件的檢測；通過專用測量設(shè)備，例如專用齒輪檢測儀、專用凸輪檢測設(shè)備等完成具有復(fù)雜幾何形狀工件的測量。因此對于從事生產(chǎn)復(fù)雜幾何形狀工件的企業(yè)來說，完成上述產(chǎn)品的質(zhì)量控制企業(yè)不僅需要配置通用測量設(shè)備，例如三坐標(biāo)測量機(jī)，通用標(biāo)準(zhǔn)量具、量儀，同時還需要配置專用檢測設(shè)備，例如各種尺寸類型的齒輪專用檢測儀器，凸輪檢測儀器等。這樣往往導(dǎo)致企業(yè)的計(jì)量部門需要配置多類型的計(jì)量設(shè)備和從事計(jì)量操作的專業(yè)檢測人員，計(jì)量設(shè)備使用率較低，同時企業(yè)負(fù)擔(dān)較高的計(jì)量人員的培訓(xùn)費(fèi)用和計(jì)量設(shè)備使用和維護(hù)費(fèi)用；企業(yè)無法實(shí)現(xiàn)柔性、通用計(jì)量檢測。因此，降低企業(yè)的測量成本，計(jì)量人員的培訓(xùn)費(fèi)用，測量設(shè)備的使用和維修費(fèi)用，達(dá)到提高測量檢測效率的目的，使企業(yè)具備生產(chǎn)過程的實(shí)時質(zhì)量控制能力，這將關(guān)系到企業(yè)在市場活動中的應(yīng)變能力，對幫助企業(yè)建立并維護(hù)良好的市場信譽(yù)，具有重要的決定作用。

三坐標(biāo)測量機(jī)的機(jī)械部件有多種，我們需要日常保養(yǎng)的是傳動系統(tǒng)和氣路系統(tǒng)的部件，保養(yǎng)的頻率應(yīng)該根據(jù)測量機(jī)所處的環(huán)境決定。一般在環(huán)境比較好的精測間中的測量機(jī)，推薦每三個月進(jìn)行一次常規(guī)保養(yǎng)，而如果使用環(huán)境中灰塵比較多，測量間的溫度濕度不能完全滿足測量機(jī)使用環(huán)境要求，建議每月進(jìn)行一次常規(guī)保養(yǎng)，對測量機(jī)的常規(guī)保養(yǎng)，應(yīng)了解影響測量機(jī)的因素：

1.壓縮空氣對測量機(jī)的影響

1）要選擇合適的空壓機(jī)，最好另有儲氣罐，使空壓機(jī)工作壽命長，壓力穩(wěn)定。

2）空壓機(jī)的啟動壓力一定要大于工作壓力。

3）開機(jī)時，要先打開空壓機(jī)，然后接通電源。

2. 油和水對測量機(jī)的影響

由于壓縮空氣對測量機(jī)的正常工作起著非常重要的作用，所以對氣路的維修和保養(yǎng)非常重要。其中有以下主要項(xiàng)目：

每天使用測量機(jī)前檢查管道和過濾器，放出過濾器內(nèi)及空壓機(jī)或儲氣罐的水和油。

每天都要擦拭導(dǎo)軌油污和灰塵，保持氣浮導(dǎo)軌的正常工作狀態(tài)。

3. 空調(diào)的風(fēng)向?qū)y量機(jī)溫度的影響

測量機(jī)房的空調(diào)應(yīng)盡量選擇變頻空調(diào)。變頻空調(diào)節(jié)能性能好，最主要的是控溫能力強(qiáng)。在正常容量的情況下，控溫可在±1℃范圍內(nèi)。

由于空調(diào)器吹出風(fēng)的溫度不是20℃，因此決不能讓風(fēng)直接吹到測量機(jī)上。有時為防止風(fēng)吹到測量機(jī)上而把風(fēng)向轉(zhuǎn)向墻壁或一側(cè)，結(jié)果出現(xiàn)機(jī)房內(nèi)一邊熱一邊涼，溫差非常大的情況。

空調(diào)器的安裝應(yīng)有規(guī)劃，應(yīng)讓風(fēng)吹到室內(nèi)的主要位置，風(fēng)向向上形成大循環(huán)（不能吹到測量機(jī)），盡量使室內(nèi)溫度均衡。

有條件的，應(yīng)安裝風(fēng)道將風(fēng)送到房間頂部通過雙層孔板送風(fēng)，回風(fēng)口在房間下部。這樣使氣流無規(guī)則的流動，可以使機(jī)房溫度控制更加合理。

測量機(jī)的Z軸平衡分為重錘和氣動平衡，主要用來平衡Z軸的重量，使Z軸的驅(qū)動平穩(wěn)。如果誤動氣壓平衡開關(guān)，會使Z軸失去平衡。處理的方法：

1） 將測座的角度轉(zhuǎn)到90，0，避免操作過程中碰測頭。

2） 按下“緊急?！遍_關(guān)。

3） 一個人用雙手托住Z軸，向上推、向下拉，感覺平衡的效果。

4） 一人調(diào)整氣壓平衡閥，每次調(diào)整量小一點(diǎn)，兩人配合將Z軸平衡調(diào)整到向上和向 下的感覺一致即可。

行程終開關(guān)是用于機(jī)器行程終保護(hù)和HOME時使用。行程終開關(guān)一般使用接觸式開關(guān)或光電式開關(guān)。開關(guān)式最容易在用手推動軸運(yùn)動時改變位置，造成接觸不良。可以適當(dāng)調(diào)整開關(guān)位置保證接觸良好。光電式開關(guān)要注意檢查插片位置正常，經(jīng)常清除灰塵，保證其工作正常。

三坐標(biāo)測量機(jī)的組成比較復(fù)雜，主要有機(jī)械部件、電氣控制部件、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成。平時我們在使用三坐標(biāo)測量機(jī)測量工件的同時，也要注意機(jī)器的保養(yǎng)，以延長機(jī)器的使用壽命。下面重點(diǎn)說明壓縮空氣維護(hù)保養(yǎng)和導(dǎo)軌維護(hù)保養(yǎng) 。

壓縮空氣保養(yǎng)

由于壓縮空氣對三坐標(biāo)測量儀的正常工作起著非常重要的作用，所以對氣源的維修和保養(yǎng)非常重要。其中有以下主要項(xiàng)目：

1、每天使用三坐標(biāo)測量儀前檢查管道和過濾器，放出過濾器內(nèi)及空壓機(jī)或儲氣罐的水和油。

2、一般3個月要清洗隨機(jī)過濾器和前置過濾器的濾芯?？諝赓|(zhì)量較差的周期要縮短。因?yàn)檫^濾器的濾芯在過濾油和水的同時本身也被油污染堵塞，時間稍長就會使測量機(jī)實(shí)際工作氣壓降低，影響三坐標(biāo)測量儀正常工作。一定要定期清洗過濾器濾芯。

導(dǎo)軌維護(hù)保養(yǎng)

三坐標(biāo)測量儀的導(dǎo)軌是測量機(jī)的基準(zhǔn)，只有保養(yǎng)好氣浮塊和導(dǎo)軌才能保證測量機(jī)的正常工作。三坐標(biāo)測量儀導(dǎo)軌的保養(yǎng)除了要經(jīng)常用酒精和脫脂棉擦拭外，還要注意不要直接在導(dǎo)軌上放置零件和工具。尤其是花崗石導(dǎo)軌，因其質(zhì)地比較脆，任何小的磕碰會造成碰傷，如果未及時發(fā)現(xiàn)，碎渣就會傷害氣浮塊和導(dǎo)軌。要養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣，用布或膠皮墊在下面，保證導(dǎo)軌安全。

工作結(jié)束后或上零件結(jié)束后要擦拭導(dǎo)軌。每天都要擦拭導(dǎo)軌油污和灰塵，保持氣浮導(dǎo)軌的正常工作狀態(tài)。

精密測量定義

三坐標(biāo)測量機(jī) (Coordinate Measuring Machine， CMM) 是指在一個六面體的空間范圍內(nèi)，能夠表現(xiàn)幾何形狀、長度及圓周分度等測量能力的儀器，又稱為三坐標(biāo)測量儀或三次元。

三坐標(biāo)測量機(jī)在機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中占有的位置越來越大，大家或許在使用三坐標(biāo)測量機(jī)里遇到的一些精密測量概念，名詞的解析，總結(jié)到的一些名詞給大家說說，讓新手或一些老手有一些的了解。

精密測量單位介紹

常用的單位有公制(mm)和英制(inch)二種。

1.公制：1 mm(Millimeter 毫米)=100(條)=1000 μm(Micrometer 微米)=1000000 nm(Nanometer 納米).

mm又稱為毫米；條是日本的叫法，臺灣也是這樣叫法；中國稱為絲；μ；m又稱為Micron。

2.英制：1 inch(英寸)=1000 Mil(密耳)。

3.單位換算：1 inch=25.4 mm，1 Mil=2.54絲=25.4 μm

精密測量基本要素

1.精密測量是建立在空間坐標(biāo)系的觀念上，基本元素為點(diǎn)、線、圓三種。

2.在坐標(biāo)系中，元素之間可有多種對應(yīng)的組合：

點(diǎn)到點(diǎn)距離、點(diǎn)到線(垂直)、點(diǎn)到圓距離、圓到線(垂直)距離、圓到圓(垂直)距離、圓到線(垂直)距離、線和圓的交圓及切點(diǎn)、兩線交點(diǎn)、兩線交爭、兩圓交點(diǎn)等。

精密測量分類

三坐標(biāo)測量儀有不同的操作需求、測量范圍和測量精度，這些對選用三坐標(biāo)測量儀是很重要的。

根據(jù)中國儀器超市資料，按三坐標(biāo)測量儀結(jié)構(gòu)可分為如下幾類：

（1）移動橋架型 (Moving bridge type)

移動橋架型，為最常用的三坐標(biāo)測量儀的結(jié)構(gòu)， 軸為主軸在垂直方向移動，廂形架導(dǎo)引主軸沿水平梁在 方向移動，此水平梁垂直 軸且被兩支柱支撐于兩端，梁與支柱形成“橋架”，橋架沿著兩個在水平面上垂直 和 軸的導(dǎo)槽在 軸方向移動。因?yàn)榱旱膬啥吮恢е?，所以可得到最小的撓度，且比懸臂型有較高的精度。

（2） 床式橋架型 (Bridge bed type)

床式橋架型， 軸為主軸在垂直方向移動，廂形架導(dǎo)引主軸沿著垂直 軸的梁而移動，而梁沿著兩水平導(dǎo)軌在 軸方向移動，導(dǎo)軌位于支柱的上表面，而支柱固定在機(jī)械本體上。此型與移動橋架型一樣，梁的兩端被支撐，因此梁的撓度為最少。此型比懸臂型的精度好，因?yàn)橹挥辛涸?軸方向移動，所以慣性比全部橋架移動時為小，手動操作時比移動橋架型較容易。

（3） 柱式橋架型 (Gantry type)

柱式橋架型，與床式橋架型式比較時，柱式橋架型其架是直接固定在地板上又稱為門型，比床式橋架型有較大且更好的剛性，大部分用在較大型的三坐標(biāo)測量儀上。各軸都以馬達(dá)驅(qū)動，測量范圍很大，操作者可以在橋架內(nèi)工作。

（4) 固定橋架型 (Fixed bridge type)

固定橋架型，軸為主軸在垂直方向移動，廂形架導(dǎo)引主軸沿著垂直 軸的水平橫梁上做 方向移動。橋架 ( 支柱 ) 被固定在機(jī)器本體上，測量臺沿著水平平面的導(dǎo)軌作 軸方向的移動，且垂直于 和 軸。每軸皆由馬達(dá)來驅(qū)動，可確保位置精度，此機(jī)型不適合手動操作。

(5) L 形橋架型 (L-Shaped bridge type)

L 形橋架型，這個設(shè)計(jì)乃是為了使橋架在 軸移動時有最小的慣性而作的改變。它與移動橋架型相比較，移動組件的慣性較少，因此操作較容易，但剛性較差。

(6) 軸移動懸臂型 (Fixed table cantilever arm type)

軸移動懸臂型， 軸為主軸在垂直方向移動，廂形架導(dǎo)引主軸沿著垂直 軸的水平懸臂梁在 軸方向移動，懸臂梁沿著在水平面的導(dǎo)槽在 軸方向移動，且垂直于 軸和 軸。此型為三邊開放，容易裝拆工件，且工件可以伸出臺面即可容納較大工件，但因懸臂會造成精度不高。此型只是早期很盛行。

(7) 單支柱移動型 (Moving table cantilever arm type)

單支柱移動型， 軸為主軸在垂直方向移動，支柱整體沿著水平面的導(dǎo)槽在 軸上移動，且垂直 軸，而 軸連接于支柱上。測量臺沿著水平面的導(dǎo)槽在 軸上移動，且垂直 軸和 軸。此型測量臺面、支柱等具很好的剛性，因此變形少，且各軸的線性刻度尺與測量軸較接近，以符合阿貝定理。

(8) 單支柱 測量臺移動型 (Single column xy table type)

單支柱 測量臺移動型， 軸為主軸在垂直方向移動，支柱上附有 軸導(dǎo)槽，支柱被固定在測量儀本體上。測量時，測量臺在水平面上沿著 軸和 軸方向作移動。

(9）水平臂測量臺移動型 (Moving table horizontal arm type)

水平臂測量臺移動型，廂形架支撐水平臂沿著垂直的支柱在垂直 ( 軸 ) 的方向移動。探頭裝在水平方向的懸臂上，支柱沿著水平面的導(dǎo)槽在 軸方向移動，且垂直 軸，測量臺沿著水平面的導(dǎo)槽在 軸方向移動，且垂直于 軸和 軸。這是水平懸臂型的改良設(shè)計(jì)，為了消除水平臂在 軸方向，因伸出或縮回所產(chǎn)生的撓度。

（10） 水平臂測量臺固定型 (Fixed table horizontal arm type)

水平臂測量臺固定型，其構(gòu)造與測量臺移動型相似。此型測量臺固定， 、 軸均在導(dǎo)槽內(nèi)移動，測量時支柱在 軸的導(dǎo)槽移動，而 軸滑動臺面在垂直軸方向移動。

（11） 水平臂移動型 (Moving arm horizotal arm type)

水平臂移動型， 軸懸臂在水平方向移動，支撐水平臂的廂形架沿著支柱在 軸方向移動，而支柱垂直 軸。支柱沿著水平面的導(dǎo)槽在 軸方向移動，且垂直 軸和 軸，故不適合高精度的測量。除非水平臂在伸出或回收時，對因重量而造成的誤差有所補(bǔ)償。應(yīng)用在車輛檢驗(yàn)工作。

（12） 閉環(huán)橋架型 (Ring bridge type)

閉環(huán)橋架型，由于它的驅(qū)動方式在工作臺中心，可減少因橋架移動所造成沖擊，為所有三坐標(biāo)測量儀中最穩(wěn)定的一種。

精密測量測量時常用的名詞

1.公差：指在一定的數(shù)據(jù)內(nèi)可以容許的誤差值，例某一圓直徑標(biāo)示為10 ± 0.05 mm代表只有這個圓的直徑在9.95~10.05mm之內(nèi)都是合格的。

2.精度：符號為E，是指某一距離與標(biāo)準(zhǔn)距離的誤差，誤差越少精度越好。

U1：指的是在沿著X、Y、Z軸向的線性精度。

U2：指的是在平面XY、ZX、ZY面任意位置的線性精度。

U3(E，MPEE)：指的是在XYZ三維空間里任意位置的線性精度。

3.解析度：指某一測量設(shè)備的最少單位值，一般精密測量儀都是以μm為單位。

4.重復(fù)性：指重復(fù)往返某固定位置或重復(fù)測量一標(biāo)準(zhǔn)件的誤差值，誤越少重復(fù)性越好。

精密測量配件

一般包含探針、控制器、加密鎖、測頭、測量軟件、校正球、計(jì)算機(jī)、軟件操作手冊、日常維護(hù)手冊、校正量具等 。

精密測量選定標(biāo)準(zhǔn)

制造業(yè)中的質(zhì)量目標(biāo)在于將零件的生產(chǎn)與設(shè)計(jì)要求保持一致。但是，保持生產(chǎn)過程的一致性要求對制造流程進(jìn)行控制。建立和保持制造流程一致性最為有效的方法是準(zhǔn)確地測量工件尺寸，獲得尺寸信息后，分析和反饋數(shù)據(jù)到生產(chǎn)過程中，使之成為持續(xù)提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效工具。

三坐標(biāo)測量機(jī)是測量和獲得尺寸數(shù)據(jù)的最有效的方法之一，因?yàn)樗梢源娑喾N表面測量工具及昂貴的組合量規(guī)，并把復(fù)雜的測量任務(wù)所需時間從小時減到分鐘，并快速準(zhǔn)確地評價(jià)尺寸數(shù)據(jù)，為操作者提供關(guān)于生產(chǎn)過程狀況的有用信息。

如果一臺坐標(biāo)測量機(jī)正是你的工作所需，如何選擇最好的？首先要確定的是要購買那一種型號的三坐標(biāo)測量機(jī)。根據(jù)測量機(jī)上測頭安置的方位，有三種基本類型：垂直式、水平式和便攜式。

垂直式坐標(biāo)測量機(jī)在垂直臂上安裝測頭。這種測量機(jī)的精度比水平式測量機(jī)要高，因?yàn)闃蚴浇Y(jié)構(gòu)比較穩(wěn)固而且移動部件較少，使得它們具有更好的剛性和穩(wěn)定性。垂直式三坐標(biāo)測量機(jī)包含各種尺寸，可以測量從小齒輪到發(fā)動機(jī)箱體，甚至是商業(yè)飛機(jī)的機(jī)身。

水平式測量機(jī)把測頭安裝在水平軸上。它們一般應(yīng)用于檢測大工件，如汽車的車身，以中等水平的精度檢測。

便攜式測量機(jī)簡化了那些不能移到測量機(jī)上的工件和裝配件的測量，便攜式測量機(jī)可以安裝在工件或裝配件上面甚至是里面，這便允許了對于內(nèi)部空間的測量，允許用戶在裝配現(xiàn)場測量，從而節(jié)省了了移動、運(yùn)輸和測量單個工件的時間。

為使三坐標(biāo)測量機(jī)保持穩(wěn)固，在設(shè)計(jì)過程中，一般通過提高結(jié)構(gòu)部件的橫截面、加大空氣軸承的距離、提高電機(jī)的驅(qū)動力量、基于重量和溫度性能優(yōu)化選擇結(jié)構(gòu)的材料來增加質(zhì)量和剛性，提高測量精度、重復(fù)性及測量速度、加速度。這些原理也應(yīng)用到一些水平式車間型坐標(biāo)測量機(jī)上，這種系統(tǒng)把水平式測量機(jī)的靈活性和垂直式設(shè)計(jì)的高精度結(jié)合在一起。

水平測量的方向使得測量機(jī)在于水平式機(jī)床加工設(shè)備的搭配更為合理。它們尤其適合測量那些需要測量高精度測量的大的齒輪箱和發(fā)動機(jī)殼體。

轉(zhuǎn)臺的加入使四個軸成為可能，雙臂配置也可實(shí)現(xiàn)，都可以測量到工件的各個方向。水平臂配置比較容易地裝卸工件，小型的、車間型的水平臂測量機(jī)適于高速生產(chǎn)應(yīng)用過程中。

選擇一臺適當(dāng)?shù)臋C(jī)器

坐標(biāo)測量機(jī)可根據(jù)應(yīng)用選擇有兩種方式：手動和自動。如果您只需要檢測幾何量和公差都比較簡單的工件，或測量各種小批量的不盡相同的工件，手動機(jī)器是最佳選擇。手動測量機(jī)的軟件也可儲存和調(diào)用測量程序，從而加快了重復(fù)性測量。如果需要檢測大批量相同的工件，或要求較高的精度，要選擇直接用計(jì)算機(jī)控制的測量機(jī)。數(shù)控測量機(jī)可自動檢測并消除操作者對測量結(jié)果的影響。程序驅(qū)動意味著可實(shí)現(xiàn)無誤差的高檢測速度。

公差也非常重要，手動測量機(jī)很難達(dá)到更小的公差要求，而數(shù)控測量機(jī)通過其連續(xù)的觸測使其更適合具有嚴(yán)格公差要求工件的高精度和高重復(fù)性要求。 數(shù)控測量機(jī)通過安裝一個模擬掃描測頭，用于測量要求大量的數(shù)據(jù)來定義它們的幾何量的工件，如：齒輪、圓柱體、汽車車身、擋風(fēng)玻璃的測量。對于那些完全用算術(shù)方法CAD定義或是完全未知的工件來說，這些測頭能夠提供連續(xù)的數(shù)據(jù)采集，并可從部分工件和模型上進(jìn)行逆向工程。對于非常小輪廓形工件來說，掃描測頭因其小的掃描面并需要大量數(shù)據(jù)來進(jìn)行定義而成為理想的選擇。

測量機(jī)安裝的場地也很重要。理想情況是，測量機(jī)應(yīng)盡量靠近生產(chǎn)過程中制造工件的操作者附近安裝。這些車間型測量機(jī)一般具有友好的用戶操作接口，具有與機(jī)床類似的控制界面。

不同型號的測量機(jī)可以共同工作。一臺計(jì)量型的垂直式測量機(jī)一般使用的精密計(jì)量室，做為產(chǎn)品性能的主仲裁，工作型的測量機(jī)使用在生產(chǎn)線，對工件的質(zhì)量進(jìn)行評判，并提供實(shí)時的統(tǒng)計(jì)過程控制，并平滑地與整個制造流程規(guī)劃進(jìn)行過渡。

精密測量需要考察的關(guān)鍵部分

一旦你確定了如何以及在何處使用測量機(jī)，有一些關(guān)鍵的性能需要進(jìn)行考察，這包括了測量不確定度和工作效率。根據(jù)現(xiàn)行的國際標(biāo)準(zhǔn)，對于測量機(jī)的不確定度和檢測程序在ISO10360中進(jìn)行了描述。

ISO 10 360主要確定了以下三項(xiàng)誤差：

A. 長度測量最大允許示值誤差MPEE (ISO 10 360-2 )

在測量空間的任意7種不同的方位，測量一組5種尺寸的量塊，每種量塊長度分別測量3次。

所有測量結(jié)果必須在規(guī)定的MPEE值范圍內(nèi)。

B. 最大允許探測誤差 MPEP (ISO 10 360-2)

25點(diǎn)測量精密標(biāo)準(zhǔn)球，探測點(diǎn)分布均勻。最大允許探測誤差MPEP值為所有測量半徑的最大差值。

C. 最大允許掃描探測誤差 MPETHP (ISO 10 360-4)

沿標(biāo)準(zhǔn)球上4條確定的路徑進(jìn)行掃描。最大允許掃描探測誤差MPETHP值為所有測量半徑的最大差值。

在可接受不確定度水平上采集點(diǎn)的數(shù)量，確定了測量機(jī)的工作效率。一些測量機(jī)能夠在一分鐘內(nèi)采集超過100個數(shù)據(jù)點(diǎn)，而可以達(dá)到非常接近計(jì)量型的精度。

測量機(jī)能夠?yàn)楝F(xiàn)代制造業(yè)提供保證，因?yàn)樗扇〈矫娴臏y量工具、固定的或定制的量規(guī)，以及精密的手工測量工具。他們在處理不同工作方面的靈活性使其成為一個主仲裁者。在為過程控制提供尺寸數(shù)據(jù)的同時，測量機(jī)還可提供入廠產(chǎn)品檢驗(yàn)、機(jī)床的校驗(yàn)、客戶質(zhì)量認(rèn)證、量規(guī)檢驗(yàn)、加工試驗(yàn)以及優(yōu)化機(jī)床設(shè)置等附加性能。對于固定資產(chǎn)的投入有許多要考慮的因素，但一但考慮到提高了生產(chǎn)效率、降低了成本并將生產(chǎn)納入了控制，測量機(jī)就是測量和檢測的最好的選擇。

優(yōu)質(zhì)的技術(shù)服務(wù)，將會協(xié)助您最大限度地發(fā)揮測量機(jī)的應(yīng)用作用

在選購了適用、可靠性能測量機(jī)的基礎(chǔ)上，您還需要充分考慮到三坐標(biāo)測量機(jī)供應(yīng)商的技術(shù)實(shí)力和應(yīng)用、技術(shù)服務(wù)能力，是否具有本地化的技術(shù)和長久綜合發(fā)展實(shí)力，并擁有眾多的客戶群和廣泛的認(rèn)知。通過及時可靠的技術(shù)服務(wù)支持和備件保障，對于測量機(jī)的長期高效率運(yùn)行提供保障。同時，擁有著專業(yè)的培訓(xùn)和應(yīng)用支持隊(duì)伍，使得客戶能夠從容應(yīng)對紛繁復(fù)雜的各種測量任務(wù)。

精密測量應(yīng)用領(lǐng)域

主要用于機(jī)械、汽車、航空、軍工、家具、工具原型、機(jī)器等中小型配件、模具等行業(yè)中的箱體、機(jī)架、齒輪、凸輪、蝸輪、蝸桿、葉片、曲線、曲面等的測量，還可用于電子、五金、塑膠等行業(yè)中，可以對工件的尺寸、形狀和形位公差進(jìn)行精密檢測，從而完成零件檢測、外形測量、過程控制等任務(wù)。