三座標(biāo)測量機

三坐標(biāo)測量儀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)測量機或三坐標(biāo)量床。三坐標(biāo)測量儀可以接觸或非接觸等方式傳遞訊號，三個軸的位移測量系統(tǒng)（如光柵尺）經(jīng)數(shù)據(jù)處理器或計算機等計算出工件的各點（x，y，z）及各項功能測量的儀器”。三坐標(biāo)測量儀的測量功能應(yīng)包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等。

三坐標(biāo)測量設(shè)備：（1）測量精度2.1 L/350 (μm)；（2）測量范圍700×500×500mm；（3）使用環(huán)境：溫度(20±2)℃，濕度40%-70% ，溫度梯度1℃/m，溫度變化 1℃/h。

三坐標(biāo)測量機一般由以下幾個部分組成：

1、主機機械系統(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）；

坐標(biāo)測量機發(fā)展初期

坐標(biāo)測量機（Coordinate Measuring Machine，簡稱CMM）是最有代表性的坐標(biāo)測量儀器。最早的坐標(biāo)測量機是一個僅僅配備XYZ三軸數(shù)顯的三維設(shè)備。對于誰最先發(fā)明坐標(biāo)測量機一直存在爭議。1950年代末，第一臺坐標(biāo)測量設(shè)備可能是由意大利DEA(Digital Electronic Automation Spa)公司發(fā)明的門式結(jié)構(gòu)并配置剛性測頭的測量機。幾個月后，蘇格蘭的Ferranti Metrology(IMS )發(fā)明了懸臂測量機，配置數(shù)顯設(shè)備和剛性測頭。1959年，F(xiàn)erranti發(fā)明了第一臺真正意義上的DCC(Direct Computer Assist) 坐標(biāo)測量機。這臺坐標(biāo)測量機的發(fā)明可以標(biāo)志著坐標(biāo)測量機正式走上歷史舞臺。同樣來自英國的LK Tool公司隨后發(fā)明了第一臺橋式坐標(biāo)測量機，并在過去的數(shù)年中成為坐標(biāo)測量機的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)架。隨著越來越多制造商的加入并對測量機進行改造，懸臂測量機、橋式測量機、龍門測量機、水平臂測量機、門式測量機、活動平臺測量機、固定橋式測量機和關(guān)節(jié)臂測量機都成為坐標(biāo)測量機的通用構(gòu)架。

坐標(biāo)測量機發(fā)展應(yīng)用到工業(yè)

坐標(biāo)測量機的出現(xiàn)是工業(yè)化發(fā)展的歷史必然。一方面是由于自動機床、數(shù)控機床等高效率加工的發(fā)展以及越來越多復(fù)雜形狀零件加工需要有快速可靠的測量設(shè)備與之配套；另一方面是由于電子技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)控技術(shù)以及精密加工技術(shù)的發(fā)展為其提供了技術(shù)基礎(chǔ)。坐標(biāo)測量機的出現(xiàn)使得測量儀器從手動方式向現(xiàn)代化自動測量的轉(zhuǎn)變成為可能。

與傳統(tǒng)測量儀器是將被測量和機械基準(zhǔn)進行比較測量不同的是，坐標(biāo)測量機的測量實際上是基于空間點坐標(biāo)的采集和計算。雖然現(xiàn)代的測量機比早期的功能要高級很多，但基本原理是相同的，即建一個剛性的結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)有三個互相垂直的軸，每個軸向安裝光柵尺，并分別定義為X、Y、Z軸。為了讓每個軸能夠移動，每個軸向裝有空氣軸承或機械軸承。在垂直軸上的探測系統(tǒng)記錄測量點任一時刻的位置。探測系統(tǒng)一般是由測頭和接觸式探針構(gòu)成，探針與被測工件的表面輕微接觸，獲得測量點的坐標(biāo)。在測量過程中，坐標(biāo)測量機將工件的各種幾何元素的測量轉(zhuǎn)化為這些幾何元素上點的坐標(biāo)位置，再由軟件根據(jù)相應(yīng)幾何形狀的數(shù)學(xué)模型計算出這些幾何元素的尺寸、形狀、相對位置等參數(shù)。

坐標(biāo)測量機作為一種精密、高效的空間長度測量儀器，它能實現(xiàn)許多傳統(tǒng)測量器具所不能完成的測量工作，其效率比傳統(tǒng)的測量器具高出十幾倍甚至幾十倍。而且坐標(biāo)測量機很容易與CAD連接，把測量結(jié)果實時反饋給設(shè)計及生產(chǎn)部門，借以改進產(chǎn)品設(shè)計或生產(chǎn)流程。因此坐標(biāo)測量機已經(jīng)并且將繼續(xù)取代許多傳統(tǒng)的長度測量儀器。

坐標(biāo)測量機今技術(shù)及應(yīng)用

現(xiàn)代坐標(biāo)測量機不僅能在計算機控制下完成各種復(fù)雜測量，而且可以通過與數(shù)控機床交換信息，實現(xiàn)對加工的控制，還可以根據(jù)測量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)逆向工程。

坐標(biāo)測量機已廣泛用于機械制造業(yè)、汽車工業(yè)、電子工業(yè)、航空航天工業(yè)和國防工業(yè)等各部門，成為現(xiàn)代工業(yè)檢測和質(zhì)量控制不可缺少的測量設(shè)備。

隨著坐標(biāo)測量機開始應(yīng)用在越來越多的領(lǐng)域，坐標(biāo)法測量的思想在測量領(lǐng)域已經(jīng)開始普及，也開始改變影像測量行業(yè)。影像測量儀的測量平臺繼承了坐標(biāo)測量機的形式，但在測頭上，則與光學(xué)比較儀或工具顯微鏡相似。

坐標(biāo)測量機有二維，有三維，使用最多的就是三坐標(biāo)測量機。

三坐標(biāo)測量機最早只是軍工使用，后來逐漸進入企業(yè)，中國國內(nèi)生產(chǎn)三坐標(biāo)測量機的廠家主要有：思瑞、新天、萬濠、七海等（排名不分先后）

1.密封性強，可安置于車間使用。

2.徑向測量滑架的測量原理符合阿貝原則。

3.徑向和軸向測量系統(tǒng)采用英國Renishaw高精度金屬尺。

4轉(zhuǎn)子刀具測量機電氣及氣動控制采用目前國外先進元件及技術(shù)。

5.轉(zhuǎn)子刀具測量機型徑向和軸向測量滑架的快、慢速運動采用十字推桿開關(guān)操作方便。

6.轉(zhuǎn)子刀具測量機設(shè)置兩個固定的錐孔，用于兩種不同圓錐柄號的測量，消除了常規(guī)的互換刀套的方法帶來的二次定位誤差，兩種圓錐柄號由用戶任選。

7.具有公、英制轉(zhuǎn)換和直徑、半徑轉(zhuǎn)換功能。

8.具有存儲900把刀具參數(shù)的功能，并保證在斷電長達一年的時間里所存參數(shù)不丟失。

9.具有打印刀具測量值的不干膠標(biāo)簽功能。