三坐标培训教材
海克斯康三坐标培训课件
根据设备使用情况和厂家建议，制定合理的定期保养计划。
保养项目执行
按照保养计划对设备进行定期维护，包括更换润滑油、清洗滤网、 检查电气系统等。
保养记录与报告
详细记录保养过程及结果，形成保养报告，供后续参考和分析。
06
实际操作演练与考核
基本操作演练
01
熟悉三坐标测量机的基 本构造和工作原理，了 解各部件的功能和使用 方法。
02
海克斯康三坐标测量 系统介绍
系统组成及功能特点
01
02
03
硬件组成
包括测量机主机、控制系 统、测头系统、计算机等 。
软件组成
测量软件、控制系统软件 、数据分析软件等。
功能特点
高精度测量、高效率、高 稳定性、易于操作和维护 等。
软件界面及操作指南
软件界面
简洁直观的界面设计，包 括菜单栏、工具栏、图形 显示窗口等。
实施步骤 1. 识别误差来源及类型。
2. 选择合适的补偿策略。
误差补偿策略与实施步骤
3. 制定详细的补偿计 划，包括补偿方法、 时间表和所需资源。
5. 对补偿效果进行验 证和评估。
4. 实施补偿措施，并 记录详细过程和数据 。
精度验证与结果评估
重复性测试
对同一测量对象进行多次测量，观察测量结果的稳定性。
海克斯康三坐标培训课件
contents
目录
• 三坐标测量机基础知识 • 海克斯康三坐标测量系统介绍 • 零件编程与自动测量技术 • 误差分析与补偿技术 • 设备维护与保养知识 • 实际操作演练与考核
01
三坐标测量机基础知 识
三坐标测量机原理及结构
原理
通过测头系统感知被测工件的几何形状，由控制系统驱动测头在三个坐标轴方向上移动，实现对工件表面点位的 精确测量。
2024版海克斯康三坐标初级培训教程
精度管理概念及重要性阐述
精度管理定义
通过一系列技术手段和管理措施，对测量设备的精度进行监控、调整 和优化，以确保测量结果的准确性和可靠性。
提高产品质量
准确的测量结果是保证产品质量的前提，通过精度管理可以有效降低 产品缺陷率和返工率。
提升生产效率
合理的精度管理能够减少设备调整时间和维修成本，提高生产线的运 行效率。
和生产效率。
03
操作技能与日常维护保养
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
基本操作技能培训
01
熟悉三坐标测量机的基 本构造和工作原理，了 解各部件的功能和作用。
02
掌握测量机的启动、关 闭及基本操作流程，包 括测量程序的编写和执 行。
03
学习如何正确安装和使 用测量头、测针等附件， 确保测量精度和稳定性。
01
学习如何与其他部门进行有效的沟通和协作。
处理跨部门冲突
02
探讨跨部门协作中可能出现的冲突和问题，学习应对策略。
提升跨部门协作效率
03
分享跨部门协作的最佳实践，提高团队协作的整体效率。
THANKS
感谢观看
数据处理技巧和方法掌握
数据清洗
学习数据清洗的方法和技巧，包括数 据去重、缺失值处理、异常值处理等。
数据转换
数据可视化
学习数据可视化的方法和工具，将数 据以图表形式展现，帮助分析和理解 数据。
掌握数据转换的方法，如数据归一化、 标准化、离散化等。
自动化编程和报告生成功能介绍
自动化编程
了解自动化编程的概念和原理， 学习编写自动化脚本，提高编程
02
海克斯康三坐标测量机介绍
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
《三坐标培训教程》课件
三坐标测量原理
1
坐标测量
2
学习如何进行点、线、面的测量和
比较。
3
原理介绍
了解三坐标测量的基本原理和测量 方法。
曲面测量
深入研究曲面测量的原理和技术， 包括数字化和重建。
三坐标仪操作技巧
1 仪器设置
学习如何正确设置三坐标仪，包括坐标系和测量参数。
2 测量程序
了解如何编写和执行准确和高效的测量程序。
了解三坐标技术在其他行业中的应用和发 展。
3 数据采集
掌握数据采集和处理技巧，确保测量结果的准确性。
三坐标数据分析和报告
1
数据分析
使用专业软件进行数据分析和统计，并解读测量结果。
2
报告生成
学习如何创建清晰、准确和易于理解的三坐标测量报告。
3
结果解读
理解报告中的数据和图表，并提供对测量结果的解释。
三坐标故障排除和维护
故障排除
识别并解决常见的三坐标测 量仪器故障。
《三坐标培训教程》PPT 课件
欢迎来到《三坐标培训教程》PPT课件。本课程旨在为您提供全面的三坐标测 量知识和技能。让我们开始吧！
课程介绍
为什么学习三坐标？
了解三坐标测量在现代工业领域的重要性 和应用。
培训大纲
浏览本课程的各个模块和内容，了解将要 学习的知识。
课程目标
明确学习目标，并为您提供有效的培训路 径。
预期成果
了解完成本课程后将具备的技能和能力。
三坐标基础知识
坐标系统
学习三坐标的基本概念和工 作原理，包括坐标系和坐标 轴。
测量工具
了解常用的三坐标测量仪器 和其功能，掌握正确的使用 方法。
测量精度
探索测量精度的重要性，学 习如何评估和提高测量精度。
自动三坐标测量机培训教材(PPT266页)
2）在进行校正前必须确认测点数为零。
例图： 测点数
八、基本几何元素的测量：
定义：是由测量点通过最小二乘法（最大内切法或最小外接法）计算得出的。 元素的分类：点元素和矢量元素两大类
➢ 点元素分两大类：（1） 空间点 （2）平面点 ➢ 点元素共8个包括：点、 圆、圆弧 、椭圆 、球 、方槽 、圆槽 、圆环；只表达元素的尺寸和空间位
a. XYZ 表示球心坐标； b. D 表示球的直径； c. F 表示圆度误差；
例图：
（9）圆锥（N ≥8点）
a. XYZ 表示圆锥锥顶点的坐标； b. A1 A2 A3 表示圆锥轴线与当前坐
标系XYZ三轴的夹角； c. A 表示锥半角（锥角=2A）；
例图：
第一个截面圆4点
第二个截面圆4点
（10）方槽（N =5点）
a. X Y Z 表示第一个截面圆的圆心坐标； b. A1 A2 A3 表示圆柱轴线与当前坐标
系XYZ三轴的夹角； c. D 表示圆柱直径； d. F 形状误差（表示圆柱度误差）；
注意：必需是采两个截面圆，且 两个截面圆的采点数一致。
例图
第一个截面圆4点
第二个截面圆4点
（8）球 （N ≥5点）：
c. F: 形状误差（表示直线度误差. 3点以上）
例图 ：
0
垂足点的坐标 直线
清空测点数
删除测点数（最后测点一个往前删） 测点数
(3)圆： （ N≥ 3点）
a. X,Y,Z 表示圆心坐标； b. D / R 表示圆的直径或半径； c. F 形状误差（表示圆度误差）； d. 注意: 采点没有顺序，十字形采点或顺时针，
a. XYZ 表示方槽中心点的坐标； b. L 表示长； c. W 表示宽； 注意：采点是由顺时针或逆时针方向
2024版三坐标测量培训教程课件
目录
• 三坐标测量基础 • 三坐标测量操作 • 数据处理与分析 • 误差来源与补偿技术 • 典型案例分析 • 三坐标测量发展趋势与展望
01
三坐标测量基础
三坐标测量原理
01
02
03
坐标系的建立
通过三个互相垂直的坐标 轴（X、Y、Z）建立三维 坐标系，确定被测物体在 空间中的位置。
壁厚较薄、刚度较差、易变形等。
03
测量步骤
建立零件的三维模型，确定测量点 和路径，进行数据采集和处理，生
成测量报告。
02
测量方法
采用接触式测量，如三坐标测量机、 测微仪等。
04
注意事项
保证测量设备的精度和稳定性，选 择合适的夹持方式和测量力，避免
零件的变形和损坏。
齿轮类零件的测量
齿轮类零件的特点
形状复杂、尺寸精度要求高、齿形齿向精度要求高 等。
降。
误差补偿技术介绍
软件补偿
通过测量软件对测量数据进行实时修正，以消除误差。
硬件补偿
在测量设备上增加补偿装置，如温度补偿器、湿度补偿器等，以 减小环境因素对测量精度的影响。
组合补偿
综合运用软件补偿和硬件补偿技术，以最大限度地提高测量精度。
提高测量精度的方法
选择高精度测量设备
控制环境因素
采用更高精度的测量设备可以直接提高测量 精度。
控制系统
负责控制测量机的运动、数据采 集和处理等任务，通常由计算机 和相关软件组成。
数据处理与分析软件
对测量数据进行处理、分析和输 出，提供测量结果和图形化展示。
三坐标测量机分类及应用
桥式三坐标测量机
具有高精度、高稳定性和高效率等特 点，广泛应用于机械制造、汽车制造、 航空航天等领域。
三坐标初级培训课件
第一步：点击此处， 跳出对话框，点 “OK”
红灯：1.点击红灯变红，取消当前操作。 2.测量过程中出现误操作也会变红。
3.操作盒上的ESC也是取消当前操作，红灯也会变红。
暂停当前操作
绿灯：表示正在当前程序正在进行中。 出现红灯要继续操作点击绿灯即可
探针组名
当前使用的探针
当前探针的球心坐标（X,Y,Z)
若不小心关闭了交通灯窗口，可点击菜单栏中的“Extra” 下拉菜单中的“workroom”里的“CMM”点击“conect”
二、特性：
元素的尺寸，形状或位置的名义值及公 差叫做元素的特性。( 例如，孔的直径， 孔与平面的垂直度及两个平面之间的距 离)。就是报告中的内容。
如何让特性在报告中显示出来
1.双击元素列别中的元素，对相关特性进 行勾取。
2.点击菜单中的“size”选取相关特性。
3形位公差特性：点击菜单“form and location”选择需要的行为公差。
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
第五章、基础知识的介绍
一、元素的介绍
Calypso 中有以下两类元素: – 一类是工件自身的元素，如平面( 平整的表面) 和圆
柱( 孔)，等等。 – 一类是自身不存在的构建元素。此类元素是必须的，
如相交线和圆柱轴、3D线等。 自动识别元素：当你移动测量机探测工件时， Calypso 可以自动识别大部分的几何元素。软件可 以通过对测量点及测量方向的计算完成“智慧的” 测量。例如，你在工件上打三个点，Calypso 将判 断它是一条线，平面或是圆。
离尽可能大点
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
2024年三坐标培训教程
三坐标培训教程引言：三坐标测量机（CMM）是一种高精度、高效率的测量设备，广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造等领域。
为了更好地掌握三坐标测量机的操作和应用，本文将为您介绍三坐标培训教程，帮助您快速上手并熟练使用三坐标测量机。
第一章：三坐标测量机概述1.1三坐标测量机的定义三坐标测量机是一种通过测量物体在三个坐标轴上的坐标值来确定其形状、尺寸和位置的测量设备。
它主要由测量系统、控制系统、数据处理系统和机械结构组成。
1.2三坐标测量机的分类根据测量范围和测量方式的不同，三坐标测量机可以分为桥式三坐标测量机、龙门式三坐标测量机、水平臂式三坐标测量机等。
1.3三坐标测量机的应用领域三坐标测量机广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造、模具制造、电子制造等行业，用于检测工件的尺寸、形状、位置误差等。
第二章：三坐标测量机的操作流程2.1开机准备（1）检查设备是否正常，包括电源、气源、水源等。
（2）开启设备，进行预热。
（3）检查测量系统的探头、测针等是否完好。
2.2编程与测量（1）根据工件的特点和测量要求，编写测量程序。
（2）将工件放置在测量机的工作台上，并调整工件位置。
（3）运行测量程序，进行自动测量。
2.3数据处理与分析（1）测量完成后，对测量数据进行处理，包括滤波、平滑等。
（2）分析测量数据，得出工件的尺寸、形状、位置误差等。
（3）根据测量结果，判断工件是否符合要求。
2.4关闭设备测量完成后，关闭设备，清理工作台，整理测量工具。
第三章：三坐标测量机的维护与保养3.1设备的日常维护（1）保持设备清洁，定期清理工作台和测量系统。
（2）检查设备的各个部件，如导轨、丝杠、探头等，确保其正常工作。
（3）定期检查设备的电源、气源、水源等，确保其稳定供应。
3.2设备的定期保养（1）定期对设备进行校准，确保测量精度。
（2）定期对设备的机械结构进行润滑，延长设备使用寿命。
（3）定期对设备的控制系统和数据处理系统进行升级和维护。
三坐标基础知识ppt课件
；.
15
应重点关注
；.
16
测量程序编制的注意事项
1.观察产品的形状和检测部位确定装夹方式 尽可能在一次装夹中全部检测
2.根据各产品的检测部位的不同，选择合适的测针角度，尽可能的与被测平 面垂直或孔的轴线平行，避免碰杆和余弦误差
3.对于测量带角度的孔时要按图纸给出的角度计算出矢量方向再进行检测， 这样可以获得较理想
传感器 吸盘
加长杆和测针
；.
8
软件中定义测头文件时为： PH10MQ——PAA1x32_TO-M8——TP20_TO-AG——TP20-SF-M2——EXTEN(加长
杆，可无）——BALL(测针) 例如定义TP4BY40测头文件：
PH10MQ PAA1X32_TO_M8 TP20_TO_AG TP20-SF-M2 M2_3X20_M2 M2_4X20
5.对于带角度的孔无论是测量圆还是圆柱都要用正确的矢量去检测，可减少误 差。
6.所有程序编制和测量都要保证在稳定可靠的装夹中进行，不能出现晃动。
7.所有程序的编制和测量必须在正确理解图纸表达意思的前提下进行，避免检 测结果与图纸不符。
；.
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8.建立坐标系时尽量让工件坐标系的方向与机器坐标系方向一致，避免在编程 中出现混论，遵循笛卡尔坐标系原则。
6.检查产品上是否有铝屑、切削液、油污和其他异物，尤其螺纹孔容易藏 污纳垢的地方要注意观察
7.产品的装夹要稳定可靠，不能有晃动并且便于测量
8.程序执行中注意观察是否有采点不到位的地方(例如毛刺，加工面加工不 到位等）
；.
25
9.程序执行结束检查报告中是否有异常，对于异常尺寸要再次确认 10.执行单段程序检查当前坐标系是否与该段程序要求的相同
2024版全新三坐标培训教程
01
发动机零部件检测
利用三坐标测量机对发动机缸体、缸盖、曲轴等关键零部 件进行高精度测量，确保零部件的尺寸精度和形位公差满 足设计要求。
02
车身零部件检测
对车身钣金件、车门、车窗等零部件进行测量，确保车身 零部件的装配精度和表面质量。
2024/1/26
03
底盘零部件检测
对底盘悬挂系统、转向系统、制动系统等关键零部件进行 测量，确保底盘系统的稳定性和安全性。
步距规校准
校准步骤
确定校准项目和标准
2024/1/26
23
校准方法与步骤
01
准备校准工具和设备
02
安装和调整测量机
03
进行校准操作和数据记录
04
分析校准结果并出具报告
2024/1/26
24
提高精度的措施和建议
提高精度的措施
控制环境温度和湿度
加强设备维护和保养
2024/1/26
25
提高精度的措施和建议
无法启动
检查电源、保险丝等是否正常，排除电气故 障。
机械故障
检查导轨、轴承等机械部件是否磨损或松动， 及时维修或更换。
2024/1/26
气动故障
检查气源压力、过滤器等是否正常，清洗或 更换气动元件。
软件故障
检查软件版本、驱动程序等是否正常，重新 安装或升级软件。
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维修服务与支持
维修服务
提供全面的维修服务，包括故障诊断、 更换零件、调试等。
B
C
视图操作功能
提供缩放、旋转、平移等视图操作，便于用 户观察和分析测量结果。
测量元素选择
支持点、线、面等多种测量元素的创建和编 辑，满足用户不同的测量需求。
三坐标测量仪培训手册(DOC 45页)
三坐标讲义第一节课学前知识一．三坐标概况1.三坐标组成三坐标主要由以下几部分组成：测量机主机，控制系统，计算机（测量软件），测座、测头系统。
2.测量机主机这是测量机的基本硬件，有多种结构形式：移动桥式：活动桥式测量机是使用最为广泛的一种机构形式。
特点是开敞性比较好，视野开阔，上下零件方便。
运动速度快，精度比较高。
有小型、中型、大型几种形式。
固定桥式：固定桥式测量机由于桥架固定，刚性好，动台中心驱动、中心光栅阿贝误差小，以上特点使这种结构的测量机精度非常高，是高精度和超高精度的测量机的首选结构。
高架桥式：高架桥式测量机适合于大型和超大型测量机，适合于航空、航天、造船行业的大型零件或大型模具的测量。
一般都采用双光栅、双驱动等技术，提高精度。
水平臂式：水平臂式测量机开敞性好，测量范围大，可以由两台机器共同组成双臂测量机，尤其适合汽车工业钣金件的测量。
关节臂式：关节臂式测量机具有非常好的灵活性，适合携带到现场进行测量，对环境条件要求比较低。
各种结构三坐标“图”以活动桥式测量机为例，介绍三坐标主要组成及功能：工作台（一般采用花岗石），用于摆放零件支撑桥架；工作台放置零件时，一般要根据零件的形状和检测要求，选择适合的夹具或支撑。
要求零件固定要可靠，不使零件受外力变形或其位置发生变化。
大零件可在工作台上垫等高块，小零件可以放在固定在工作台上的方箱上固定后测量。
桥架，支撑 Z 滑架，形成互相垂直的三轴；桥架是测量机的重要组成部分，由主、附腿和横梁、滑架等组成。
桥架的驱动部分和光栅基本都在主腿一侧，附腿主要起辅助支撑的作用。
由于这个原因，一般桥式测量机的横梁长度不超过 2.5 米，超过这个长度就要使用双光栅等措施对附腿滞后的误差进行补偿，或采用其他机构形式。
滑架，使横梁与有平衡装置的 Z 轴连接；滑架连接横梁和 Z 轴，其上有两轴的全部气浮块和光栅的读数头、分气座。
气浮块和读数头的调整比较复杂，直接影响测量机精度，不允许调整。
2024版海克斯康三坐标培训PPT课件
编程方法与技巧分享
函数库与自定义函数 内置函数库介绍及使用方法
自定义函数编写与调用技巧
实际操作演示与指导
编程实例演示 简单零件测量程序编写与运行演示 复杂零件测量程序优化技巧展示
实际操作演示与指导
01
操作注意事项与安全规范
02
设备操作安全规范讲解
常见故障排查与处理指南
03
实际操作演示与指导
学员实际操作指导与点评
1
学员分组进行实际操作练习
2
3
教师巡回指导，及时纠正错误操作并解答疑问
04
三坐标测量数据处理与分 析
数据采集与传输方式
03
接触式测量
通过测头与被测物体接触，获取物体表面 的三维坐标数据。
非接触式测量
利用光学、激光等原理，在不接触被测物 体的情况下获取三维坐标数据。
数据传输方式
机械制造
用于零部件的尺寸、 形状和位置精度的 检测。
航空航天
用于飞机零部件的 高精度检测。
其他领域
如电子、塑料、陶 瓷等行业的检测需 求。
02
海克斯康三坐标测量机介 绍
海克斯康品牌及产品线
海克斯康品牌历史与发展 海克斯康产品线概览 三坐标测量机在产品线中的地位
三坐标测量机结构与性能特点
01
三坐标测量机基本结构组成
高精度、高效率、高柔性、非接触测量等。
三坐标测量系统组成
01
硬件部分
包括测量机主机、控制系统、测 头系统等。
02
软件部分
包括测量软件、数据处理软件等。
03
附件部分
包括测头更换架、工具盒、校准 球等。
三坐标测量技术应用领域
2024版年度海克斯康三坐标初级培训教程
01海克斯康三坐标概述Chapter三坐标测量机简介工作原理三坐标测量机定义通过探针接触被测物体表面，获取各点的三维坐标数据，进而进行形状、尺寸等参数的测量和分析。
主要构成海克斯康品牌及发展历程品牌介绍海克斯康是全球领先的计量与测量技术供应商，致力于为工业制造领域提供高精度、高效率的测量解决方案。
发展历程自成立以来，海克斯康不断创新发展，逐渐在测量技术领域树立了行业标杆地位，产品广泛应用于航空、汽车、模具等领域。
核心优势海克斯康三坐标测量机以其高精度、高稳定性、高效率等特点著称，深受用户好评。
市场前景随着制造业的不断发展，对测量技术的要求也越来越高，海克斯康三坐标测量机作为高精度测量设备的代表，其市场前景广阔。
应用领域海克斯康三坐标测量机广泛应用于航空、汽车、模具、机械等制造领域，以及科研、教学等领域。
发展趋势未来，海克斯康将继续加大研发投入，不断推出更加智能、高效的三坐标测量机产品，满足市场的不断变化和升级需求。
应用领域与市场前景02三坐标测量原理及基础知识Chapter测量原理简介三坐标测量机的定义和工作原理01测量过程中的基本要素02三坐标测量机的应用领域03坐标系与坐标变换坐标系的定义和分类坐标变换的原理和方法三坐标测量机中的坐标系几何量测量基础几何量测量的定义和分类测量误差的来源和分类三坐标测量机在几何量测量中的应用03海克斯康三坐标测量机硬件组成Chapter01020304坚固的花岗岩底座封闭框架式结构高精度导轨系统恒温控制系统主机结构与特点控制系统及功能先进的计算机控制系统丰富的软件功能精确的校准和补偿系统可靠的安全保护系统包括接触式测头、非接触式测头和扫描测头等，满足不同测量需求。
多种类型的测头高精度的测头校准可更换的测针和测座智能化的测头管理系统确保测头的准确性和可靠性。
提供多种规格和型号的测针和测座，适应不同形状和尺寸的工件测量。
实现测头的自动识别、校准和补偿，提高测量效率。
《三坐标培训教材》课件
THANKS.
确保气源压力稳定，无杂 质，以保证气动装置的正 常运行。
设备归位
每次使用后，将三坐标测 量机移动到指定的安全位 置，并确保设备稳定。
三坐标测量机的定期保养
每周检查
每周对三坐标测量机的导 轨、丝杆、轴承等关键部 位进行检查，确保无异常 。
清洁光栅尺
定期清洁光栅尺，避免灰 尘和污垢影响测量精度。
润滑
根据需要，对三坐标测量 机的运动部件进行润滑， 以减少磨损。
度校准和测头校准。
编程与建模
根据被测工件的类型和 尺寸，进行编程和建模
，建立测量程序。
工件定位
确定工件在测量机上的 正确位置和方向，以便
进行准确的测量。
环境条件控制
确保测量环境温度、湿 度、气压等参数符合要 求，以减少测量误差。
测量过程中的注意事项
测头选择与校准
根据测量需求选择合适的测头 ，并确保测头校准准确无误。
测量速度控制
合理设置测量速度，避免因速 度过快导致测量误差。
防止碰撞
在测量过程中，要时刻关注测 头与工件的相对位置，避免碰 撞。
数据实时监测
实时监测测量数据，发现异常 及时处理。
测量后的数据处理
数据处理与分析
对测量数据进行处理、分析和解读，得出准 确的测量结果。
报告生成
根据测量结果生成报告，包括数据表格、图 形和统计分析等内容。
导出数据
将测量结果导出为标准格式（ 如CSV、DXF等）。
三坐标测量机的测量流程
测量前的准备 检查工件是否符合测量要求，如尺寸、重量等。
根据工件特点选择合适的测头和测针。
三坐标测量机的测量流程
设置安全参数，确保操作安全。 建立坐标系 选择合适的基准面和基准点，建立工件坐标系。
2024版经典三坐标培训教程
经典三坐标培训教程contents •三坐标测量机概述•三坐标测量机结构与组成•三坐标测量机操作与维护•三坐标测量机编程技术•三坐标测量机精度评定与优化•三坐标测量机应用实例分析目录01三坐标测量机概述定义与原理三坐标测量机（CMM）定义一种基于坐标测量原理，通过测头系统对工件进行接触或非接触式测量，获取其几何形状、尺寸和位置等信息的精密测量设备。
坐标测量原理利用三个互相垂直的导轨（X、Y、Z轴）建立三维坐标系，通过测头在三个方向上的移动，实现对工件表面点的坐标测量。
发展历程及现状发展历程从20世纪50年代第一台商用三坐标测量机的诞生，到70年代计算机技术的引入，再到90年代高精度、高效率的测量技术发展，三坐标测量机不断升级和完善。
现状当前，三坐标测量机已广泛应用于制造业各个领域，成为产品质量控制的重要手段。
同时，随着智能制造、数字化工厂等概念的提出，三坐标测量机正朝着自动化、智能化方向发展。
应用领域与前景应用领域汽车制造、航空航天、模具制造、精密机械、电子电器等制造业领域。
前景随着制造业对产品质量要求的不断提高，以及新技术、新工艺的不断涌现，三坐标测量机将在未来发挥更加重要的作用。
同时，随着人工智能、大数据等技术的融合应用，三坐标测量机将实现更高程度的自动化和智能化，提高测量效率和精度。
02三坐标测量机结构与组成通常采用高精度花岗岩或铸铁材料，具有稳定的温度特性和抗变形能力。
主机框架导轨系统驱动系统包括X 、Y 、Z 三个方向的导轨，确保测量机的运动精度和稳定性。
采用伺服电机或步进电机驱动，实现测量机的精确定位和运动控制。
030201主机结构与设计控制系统与软件控制系统负责控制测量机的运动、数据采集和处理等功能，通常采用工业控制计算机或PLC等控制设备。
测量软件具有强大的测量功能，包括点、线、面、圆等基本元素的测量，以及形位公差、曲线曲面等复杂特征的测量。
数据处理软件对测量数据进行处理、分析和优化，生成测量报告和图形化显示结果。
三坐标培训教材
• 整体燕尾导轨：获得专利的、经过精密加工 的整体燕尾导轨，三面闭环，提供了业内最 稳固的结构，并避免了胶结，提高了机器的 精度、重复性以及长期稳定性。 • 空气轴承的使用：空气轴承闭环分布在精密 加工的燕尾形导轨上，提供最佳的重复性， 并保证其稳定性。预载荷空气轴承可在测量 机的整个行程之内确保精密的引导。 • 气动平衡：获得专利的气动平衡设计，采用 柔性悬挂系统，避免了轴向运动和传动系统 之间的干涉问题，提高了测量机的精度和长 期稳定性。
基本扫描 可选项 可选项 标配
不支持 支持，但类型少
非接触扫描
可选项 可选项 可选项 不支持 支持
不支持
评价及报告
软件
PC-DMIS Pro PC-DMIS CAD PC-DMIS CAD++ EZ-DMIS AC-Dmis Vitual-Dmis Open-Dmis Rational-Dmis （X-DMIS） 形位公差种类不全 形位公差种类不全
• 缺点：密封条及轴承的摩擦影响光栅精度及寿命， 不适于在高速状态下运行 ,很少测量机应用此类光 栅。 2. 开式光栅：光栅及读数头均暴露在空气中。
• 优点：光栅尺及读数头互不接触，因而也没有摩擦 。测量机上主要应用此类光栅尺。
•
缺点：光栅尺及读数头分别安装于相对运动的不同 物体上，需要安装调整相对位置。
技术有限公司
EZ-DMIS
AC-Dmis Vitual-Dmis
青岛雷顿数控设备有限公司
西安爱德华公司 中国航空精密机械研究所（北京303所）、 西安力德测量设备有限公司、深圳鑫 磊
海克斯康测量技术有限公司
西安爱德华公司 同一软件的不同版本 产权属英国IMS公司 英国IMS目前生产经营已 陷入困境，处于倒闭的 边缘。
三坐标测量机培训教程
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01
02
03
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三坐标测量机培训教 程
REPORTING
• 三坐标测量机概述 • 三坐标测量机结构与组成 • 三坐标测量机操作基础 • 编程与自动化测量技术 • 精度评定与误差处理技术 • 维护与保养及故障排除方法 • 总结与展望
目录
PART 01
三坐标测量机概述
REPORTING
定义与原理
定义
三坐标测量机（Coordinate Measuring Machine, CMM）是一种基于坐标测 量原理，利用测头系统对工件的几何形状、尺寸和位置进行精密测量的设备。
机器运行异常 检查气源是否稳定、传动系统是否有 故障、电机是否正常工作，并逐一排
查解决。
测量精度下降
检查测头、测针等易损件是否磨损或 松动，及时更换或调整；对机器进行 校准和调整，恢复其精度。
数据处理错误
检查软件系统是否正常、数据传输是 否可靠，并尝试重启软件或重新传输 数据。
预防性维护计划制定和执行
控制器
接收并执行测量软件发出的指令， 控制测量机的运动。
伺服系统
通过电机和编码器实现位置、速 度和加速度的闭环控制，确保运 动的精确性。
传感器与检测系统
实时监测测量机的状态，如温度、 湿度、气压等，确保测量结果的 准确性。
三坐标培训教程完整课件
工作原理
三坐标测量机通过测头与工件表面的接触或非接触方式，获取工件表面的坐标 数据。这些数据经过计算机处理，可得到工件的尺寸、形状和位置等几何信息 。
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发展历程及现状
01 初级阶段
20世纪50年代，手动操作的三 坐标测量机出现。
02 发展阶段
60-70年代，随着计算机技术的 发展，数控三坐标测量机逐渐 普及。
编程技能。
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三坐标测量机维护与保养
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日常维护与保养项目
清洁机器表面和周围环境
定期清理三坐标测量机的表面灰尘、 油污等杂质，保持机器清洁。同时， 确保周围环境整洁，避免灰尘和异物 进入机器内部。
润滑运动部件
定期对三坐标测量机的运动部件进行 润滑，如导轨、轴承等，以减少磨损 和摩擦阻力，保证测量精度和稳定性 。
逐步排查法
根据故障现象，逐步排查可能的原因。例如，从电源、气 源、传感器、测头等方面进行逐一检查，直到找到故障原 因。
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替换法
在怀疑某个部件出现故障时，可以用正常的部件进行替换 ，观察故障是否消除。这种方法可以快速定位故障部件。
软件诊断法
利用三坐标测量机的软件系统进行故障诊断。通过软件可 以实时监测机器状态、读取故障代码等，为故障排除提供 有力支持。
校准原理
通过高精度测量设备对三坐标 测量机进行校准，消除其系统 误差，提高其测量精度。
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准备校准设备
选择适当的校准设备，如激光 干涉仪、高精度测头、标准球 等。
分析校准结果
对校准数据进行分析处理，得 出各项精度指标。
三坐标培训教程
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续：迭代法建立坐标系： 迭代法坐标系规则2
❖ 全部 特征
❖ 旳类 型
圆
❖ 至少需要旳特征数
3个圆
❖ 此措施将3个DCC圆用于建立坐 标系
直线 ❖ 提议不要使用此特征类型
点
6个点 此点用作3-2-1建立坐标系
槽 ❖ 提议不要使用此特征类型
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➢自动测量曲面点、圆、平面、直线、圆柱等等：
注：采用迭代法建立坐标系必须有数模。
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续：迭代法建立坐标系：
导入CAD模型，并进行有关图形处理与操作， 注意对模型坐标系及被测元素旳观察。
确认程序开头ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ“手动”模式
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续：迭代法建立坐标系：
打开自动测量失量点对话框用鼠标，在 CAD模型“点1”位置点击一下，注意此 点旳法线 矢量方向。
续：软件旳安装及界面简介：
3、失量旳概念： 失量是用于体现被测无素在空间坐系系中旳方向。 失量旳错误会产生测量误差：如下图 测头补偿原理：沿触测旳失量方向+测头半径=实测点旳坐标值
测头沿此方向触测
（不正确旳失量）
补偿测头半径之后旳点
实际接触旳点
实测点与理论点 旳偏差
实测点
误差值
4
理论点
三坐标培训教程
开启 点1
=坐标系/开始,回调:,列表=是 坐标系/终止 模式/手动 格式/文本, , ,标题,符号, ;标称值,测定值,最大最小值, , , , 加载测头/PH50-D1 模式/DCC 测尖/T1A0B0, 柱测尖 IJK=0, 0, 1, 角度=0
=特征/接触/矢量点,直角坐标 理论值/<998.64,19.335,285.402>,<-0.0665918,0,0.9977803> 实际值/<998.64,19.335,285.402>,<-0.0665918,0,0.9977803> 目旳值/<998.64,19.335,285.402>,<-0.0665918,0,0.9977803> 显示特征参数=是
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1. 导热性好，以免外界有温度变化（随时间及随空间变化）时形成构件 内部的温度梯度，引起变形（主要是扭曲和弯曲）；
2. 热膨胀系数小，以免温度变化引起过大的伸长缩短；
3. 比较大的弹性模量(刚性)，以免受力后有较大的变形；
4. 高的硬度及耐磨性，保证不易划伤、磨损；
5. 较高的强度，不易断裂；
6. 运动部分的材料要求比重小，以减小由于测量机的高速、高加速运动 而产生的测量机惯性力，它对精度的影响日显重要；
三坐标测量机
--- 机械结构
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坐标测量机的基本组成
• 主机
• 控制柜
• 测头测座系统
• 计算机 (软件)
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2
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一、坐标测量机的结构 形式
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Global测量机
活动桥式
移动桥式坐标测量机是目前中小型测 量机的主要机型。 优点：结构简单、紧凑，刚度好，开 敞性好，承载能力较强，工件质量对 测量机的动态性能没有影响。 缺点：桥架单边驱动，Y向光栅尺在 工作台一侧，在Y方向有较大的阿贝 臂，会引起较大的阿贝误差。
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TORO测量机的材料
TORO测量机的主要材料： 1. X向主导轨、Z轴、水平臂为
刚 2. 滑架等铸铝
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三、光 栅
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光栅
光栅是三坐标测量机的长度基准。 光栅由光栅尺及读数头两部分组成，光栅尺上有 着均匀排列的刻线，读数头上有读数光栅以及发 光二极管和硅光电池。 读数头与光栅尺分别装在两个相对运动的载体上 ，利用光栅尺与读数头间的相对运动来得到两个 载体间相对的位移。
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5
固定桥式
精度最高的测量机往往采用这种结构形 式。 优点：结构稳定，刚性很好。Y向的光 栅尺和驱动机构可以设置在工作台下方 中部，X向阿贝臂小。 缺点：因为被测工件放置在运动工作台 上，降低了机器的运动速度，承载能力 相对小一些。
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6
TORO测量机
水平臂式
1. 优点：结构简单，空间开阔， 在Ｘ方向很长，Ｚ向较高，是 大型薄壁类工件测量的理想工 具, 如白车身，车门等。
8OBAL
• Advantage • Performance • Classic • Inspector • Explorer
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机器具体的规格请参阅 综合样本
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二、测量机的结构材料
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对测量机材料的总体要求
测量机要能够在环境变化的情况下、在运动状态下、在长期工作情况 下保持稳定的精度和性能，这就要求构成测量机各部件的材料具有良 好的性能。由于没有一种材料能全部满足这些要求，就需要进行合理 的结构设计。这些要求主要包括：
• 优点：光栅尺及读数头互不接触，因而也没有摩擦 。测量机上主要应用此类光栅尺。
• 缺点：光栅尺及读数头分别安装于相对运动的不同
物体上，需要安装完整调版课整件相对位置。
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光栅的分类
1. 绝对光栅：读数头在光栅的任一位置，其读数均是固 定的；
2. 相对光栅（增量式光栅）：读数头在任一位置的读数 并不一定，和所设的零点位置或预置点的读数有关， 任一位置的读数皆是从所设点（零点或预置数）按增 减脉冲的计数来显示位置。
7. 材料吸水率小，以免受潮变形（较差的花岗石的吸水性能，足以引起 微米级的变形）；
8. 工艺性好，易于加工；
9. 成本要低。
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测量机固定部分的材料
1. 对测量机的固定部分要求：刚性好、受温度影响的变形 小（希望结构的变形只是线性，以易于软件补偿）、结 构简单、成本低。
2. 中小型桥式测量机的固定部分，特别是工作台大部件一 般采用花岗石，较小的部件采用铝合金材料(电机支架 ，传动支架)；有时为了增加刚性采用整体结构（例如 花岗石台面与导轨）
• 较钢、花岗石或陶瓷，热平衡能力提高 了5－180 倍；
• 铝合金线性的膨胀和收缩，保证了机器的垂直度。 在高速情况下不产生歪斜
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铝合金在温度方面的优势
铝合金较钢、花岗石或陶瓷达到热稳定的时间要快 10到100倍
铝合金的线性膨胀与收缩保证了测量机的直线度和 垂直度
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铝合金在温度方面的优势
3. 测量机大多用增量式光栅，所以测量机开机后要回 家，来设置光栅零点（亦就是机器坐标零点）。
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我们集团光栅的技术特色及优势
我们的方案
光栅装配在钢的导轨 上
3. 大型龙门式测量机、水平臂测量机的固定部分，大部分 采用用钢、铸铁。
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测量机运动部分的材料
测量机运动部分的材料主要有： 1，铝合金 2，陶瓷及其复合材料 3，钢、铸铁 4，花岗石
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铝材料应用
• 良好的传导性能的铝合金，结合了对称结构和涂层 技术，消除了由于不统一的温度温度分布所产生的 大部分误差；
• 研究数据，铝导轨对受热弯曲有最佳的抵抗力， 比花岗石好10倍，比陶瓷好5倍，比钢好18倍
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GLOBAL/Inspector测量机的材料
GLOBAL测量机的主要材料： 1. X横梁、Z轴、滑架等为铝合金 2. Y向工作台与导轨为花岗石
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PMM-C测量机的材料
PMM-C测量机的主要材料： 1. X横梁、Y向工作台为花岗石 2. Z轴为陶瓷 3. 滑架等铸铁
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光栅的分类
1. 闭式光栅：为了防尘，把光栅及读数头组合并封闭在 铝长盒内；
• 优点：可以整体安装，不需要进行读数头和光栅尺 身相对位置的调整；
• 缺点：密封条及轴承的摩擦影响光栅精度及寿命， 不适于在高速状态下运行,很少测量机应用此类光 栅。
2. 开式光栅：光栅及读数头均暴露在空气中。
2. 缺点：水平臂变形较大，精度 较底。
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龙门式（高架桥式）
LAMBDA测量机
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龙门式坐标测量机一般为中大 型测量机。
优点：减少了移动部分质量， 有利于精度及动态性能的提高 。龙门式测量机最长可到数十 米，由于其刚性要比水平臂式 好，因而对大尺寸而言可具有 足够的精度。
缺点：结构复杂，要求较好的 地基；立柱影响操作的开阔性 ；单边驱动，Y向光栅尺在立 柱一侧，在Y方向有较大的阿 贝臂，会引起较大的阿贝误差 ，所以大型龙门式坐标测量机 采用双光栅/双驱动模式。