毕业设计_三坐标测量机原理及应用
三坐标测量仪的原理和应用
三坐标测量仪的原理和应用1. 三坐标测量仪的概述三坐标测量仪是一种精密测量仪器，用于对复杂形状的工件进行精确测量。
它可以在三个坐标轴上移动，并通过测头进行测量。
三坐标测量仪在制造业中广泛应用，特别是在汽车、航空航天、电子和机械制造等领域。
三坐标测量仪主要由工作台、测头、测量软件等组成。
工作台用于放置被测物体，测头则负责测量物体各个位置的坐标和尺寸。
测量软件负责处理测量数据并生成报告。
2. 三坐标测量仪的原理三坐标测量仪的测量原理基于测头的运动和测量信号的获取。
测头可以沿着X、Y、Z三个坐标轴移动，通过控制和调节测头的位置，可以在三个坐标轴上测量被测物体的尺寸和位置。
测头通常包括接触式测头和非接触式测头两种类型。
接触式测头通过触碰物体表面来获取测量数据。
它使用钢球或针状探头与物体接触，通过测量接触力或位移来确定物体的尺寸和位置。
非接触式测头则通过光学或激光干涉技术来获取测量数据。
它可以快速、精确地测量物体的尺寸和形状，而不会对物体表面造成损伤。
3. 三坐标测量仪的应用三坐标测量仪在制造业中有着广泛的应用，以下是几个常见的应用领域：(1) 汽车制造三坐标测量仪用于汽车制造过程中对汽车零部件进行精确测量。
它可以测量零部件的尺寸和位置，以确保其符合设计要求。
三坐标测量仪在车身焊接、发动机装配和质量控制等环节都起着重要的作用。
(2) 航空航天在航空航天领域，精密测量是确保零部件符合设计和制造要求的关键之一。
三坐标测量仪可以用于测量航空发动机叶片、飞机螺栓等复杂形状的零部件，以确保其尺寸和位置的精度。
(3) 电子制造在电子制造中，三坐标测量仪被广泛应用于PCB板的测量和组装过程中。
它可以测量电子元件的尺寸和位置，以保证电路板的可靠性和质量。
(4) 机械制造在机械制造中，三坐标测量仪被用于测量各个部件的尺寸和位置，以确保产品的精度和质量。
它可以用于测量轴承、齿轮、机械零件等复杂形状的工件。
4. 三坐标测量仪的优势相比传统测量方法，三坐标测量仪具有以下优势：•高精度：三坐标测量仪可以实现微米级的尺寸测量精度，远远超过人眼的分辨能力，保证了测量结果的准确性。
三坐标测量机的工作原理
三坐标测量机的工作原理三坐标测量机是一种用于测量工件尺寸和形状的高精度测量设备，它可以实现对工件的三维坐标测量，具有测量精度高、测量速度快、操作简便等优点。
三坐标测量机的工作原理主要包括机械结构、测头系统、控制系统等几个方面。
首先，三坐标测量机的机械结构是其工作原理的重要组成部分。
通常情况下，三坐标测量机由底座、立柱、横梁、工作台等部件组成。
底座固定在地面上，立柱垂直于底座，横梁横跨在立柱上方，工作台安装在横梁上。
这种结构设计使得三坐标测量机能够实现工件的三维坐标测量，同时保证测量的稳定性和精度。
其次，三坐标测量机的测头系统也是其工作原理中至关重要的部分。
测头系统通常由测头、测头支架、测头接口等组成。
测头是用于接触式或非接触式测量的装置，能够实现对工件表面的测量。
测头支架用于支撑和固定测头，保证其在测量过程中的稳定性和精度。
测头接口则负责将测头与控制系统连接起来，实现数据的传输和交换。
另外，三坐标测量机的控制系统也是其工作原理的关键部分。
控制系统通常包括计算机、控制卡、运动控制器等组件。
计算机作为三坐标测量机的大脑，负责数据的处理和分析，控制卡则负责控制测头的运动，运动控制器则负责控制整个机床的运动。
通过这些组件的协作，三坐标测量机能够实现对工件的精准测量。
总的来说，三坐标测量机的工作原理是基于其机械结构、测头系统和控制系统的协同工作。
机械结构提供了稳定的测量平台，测头系统实现了对工件的测量，控制系统则保证了测量的精度和准确性。
这些部分的协同工作使得三坐标测量机成为现代制造业中不可或缺的重要设备，为工件的质量控制和检测提供了可靠的技术支持。
三坐标测量机的原理及应用
三坐标测量机的原理及应用1. 三坐标测量机的基本原理1.1 三坐标测量机的定义和作用三坐标测量机是一种高精度测量设备，它能够通过测量工件表面上的各种点的坐标来了解工件的几何形状和尺寸。
它的主要作用是用来检测工件的几何形状和尺寸是否符合设计要求，以实现工件的质量控制。
1.2 三坐标测量机的工作原理三坐标测量机通过夹具固定工件，并由数控系统控制探头在三个坐标轴上移动，测量工件表面上各个点的坐标值。
具体的工作原理如下：1.夹具固定工件：首先，将需要测量的工件夹在测量机的工作台上，固定工件的位置。
2.移动探头：测量机的数控系统会根据设定的测量路径，控制探头在三个坐标轴上进行移动。
探头可以实现旋转、抬升、下降等运动。
3.测量点坐标：当探头接触到工件的表面时，测量机会采集探头的坐标值，并记录下来。
通过多次测量不同的点，可以得到工件的整体几何形状。
4.数据处理：测量的数据会被送入三坐标测量机的计算机系统中。
计算机系统会对数据进行处理和分析，生成测量报告和测量结果。
2. 三坐标测量机的应用三坐标测量机在制造业中有广泛应用，特别是在需要高精度测量的行业。
以下是三坐标测量机的一些主要应用领域：2.1 航空航天工业三坐标测量机被广泛应用于航空航天工业中。
在航空航天工业中，各种零部件和组件的尺寸和形状对于正常的工作至关重要。
三坐标测量机可以快速、精确地测量各种复杂曲面的形状和尺寸，保证了飞机和航天器的质量。
2.2 汽车制造业在汽车制造业中，三坐标测量机被广泛应用于汽车零部件的测量和质量控制。
利用三坐标测量机可以对发动机、车身、底盘等关键部件进行精确的测量，确保汽车的质量和性能符合设计要求。
2.3 机械制造业在机械制造业中，三坐标测量机被用于测量各种机械零部件的尺寸和形状。
机械制造业对于零部件的尺寸精度要求很高，使用三坐标测量机可以快速、准确地测量各种复杂形状的零部件。
2.4 其他领域除了上述应用领域外，三坐标测量机还被广泛应用于电子制造、仪器仪表、模具制造等行业。
实验I-三坐标测量实验
实验九三坐标测量实验姓名：学号：班级：实验成绩：一、实验目的：1、了解三坐标测量机的组成及工作原理2、了解测量机主机的几种结构形式3、掌握三坐标测量机测量软件的基本功能4、操纵盒的使用5、掌握测头的校准二、实验设备：三坐标测量机、电脑、测量软件。
三、实验内容：1、三坐标测量机的基本组成：○1测量机主机○2控制系统○3测头测座系统○4计算机（测量软件）2、测量机主机的几种结构形式：○1活动桥式：活动桥式测量机是使用最为广泛的一种机构形式。
特点是结构简单，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。
○2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、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。
○3单边高架桥式：高架桥式测量机适合于大型测量机，适合于航空、航天、造船行业的大型零件或大型模具的测量。
3、三坐标测量机测量软件的基本功能○1对控制系统进行参数设置；○2进行测头定义、测头校正及测针补偿；○3建立零件坐标系（零件找正）；○4对测量数据进行计算和统计、处理；○5输出测量报告。
4、操纵盒使用注解：1. SERVO PWR ON：电机加电按钮，按下后电机上电指示灯亮；2. Joystick：方向摇杆，左右为X 轴方向，前后为Y 轴方向，旋转摇杆为Z 轴方向；3. E-STOP：急停按钮，按下后三轴电机掉电，顺时针旋转1/4 圈，急停按钮弹起；4. SERVO READY：指示系统已准备进入自动模式；5. SERVO PWR ON：指示所有的电机都已激活；6. RECORD：删除测量点；7. DRIVE：添加移动点；8. X LOCK：灯亮时，指示X 轴方向不能手动移动；9. Y LOCK：灯亮时，指示Y 轴方向不能手动移动；10.Z LOCK：灯亮时，指示Z 轴方向不能手动移动；11.SLOW：移动速度切换键，灯亮，慢速，速度为19.05MM/S。
三坐标测量机的工作原理
三坐标测量机的工作原理
三坐标测量机是一种用于测量物体的形状和尺寸的精密测量设备。
其工作原理包括以下几个步骤：
1. 探测器系统：三坐标测量机配备了高精度的探测器系统，通常是光电探测器。
这些探测器可以在三个坐标轴上进行移动，并可以测量目标物体与参考基准之间的距离。
2. 参考基准：三坐标测量机上通常也有一套参考基准系统，用于确定物体的位置和方向。
该系统通常包括参考平面、直线和角度基准。
根据测量的需要，可以选择不同的基准来进行测量。
3. 测量操作：在进行测量前，需要先将目标物体放置在测量机的工作台上。
然后，根据测量要求，使用探测器系统的运动控制，将探测器移动到目标物体上，并测量不同点之间的距离和角度。
4. 数据处理：测量完成后，测量机会将测量的数据传输给计算机系统进行处理。
计算机会根据测量机的几何参数和测量数据，计算出目标物体的尺寸、形状和位置等信息。
5. 结果显示：最后，三坐标测量机会将测量结果在计算机显示屏上显示出来。
这些结果可以以数字或图形的形式呈现，方便用户进行分析和比较。
总的来说，三坐标测量机通过探测器系统和参考基准来测量目标物体的形状和尺寸，并通过数据处理和结果显示来提供测量
结果。
它具有高精度、快速、自动化等优点，在制造业和科学研究领域得到广泛应用。
三坐标测量机的工作原理及适用范围
三坐标测量机的工作原理及适用范围三坐标测量机的工作原理主要基于三轴测量系统，包括纵向（X轴）、横向（Y轴）和垂直（Z轴）三个坐标轴。
它以测量探头为工作部件，通过控制这三个坐标轴的运动，实现对被测物体的尺寸和位置的测量。
具体的测量过程包括以下几个步骤：1.校准：首先需要对三坐标测量机进行校准，以确保其测量的准确性和精度。
校准过程中需要使用参考物体进行校准，确定各个坐标轴的零点和比例系数。
2.选取工作坐标系：在测量前，需要选取一个合适的工作坐标系。
这个坐标系可以是测量机的坐标系，也可以是被测物体上一些特定的局部坐标系。
选取的坐标系对于后续的测量及数据处理具有重要意义。
3.定位测量：通过控制三个坐标轴的运动，将测量探头定位到被测物体的待测点上。
定位完成后，测量探头会自动触发并测量该点的三维坐标信息。
4.运动测量：根据实际要求，三坐标测量机可以进行点、线、圆、球等各种形状的测量，通过不同的探头或扫描器配合，实现相应的测量功能。
在测量过程中，测量仪会自动控制坐标轴的运动，完成测量任务。
5.数据处理和展示：测量结束后，三坐标测量机会将所得的三维坐标数据进行处理，并生成测量报告。
这些数据可以通过计算机软件进行分析和展示，帮助用户更直观地理解被测物体的形态和尺寸。
1.制造业：三坐标测量机广泛应用于各种制造行业，如汽车、航空航天、电子、机械等。
它被用于产品开发、工艺控制、质量检验等环节，能够实现对产品外形、尺寸、几何形状等的精密测量。
2.模具制造：模具是制造业中的重要工具，其精度和质量直接关系到产品的质量。
三坐标测量机可以用于模具的测量和检验，判断模具的尺寸和形位误差，提高模具的加工精度和使用寿命。
3.物体逆向工程：通过三坐标测量机可以精确地测量复杂物体的三维形态，为物体的逆向设计和制造提供参考。
这对于手工操作难以实现的复杂形状物体的制造非常有帮助。
4.医疗器械：三坐标测量机在医疗器械行业中也得到广泛应用。
它可以用于测量和检验各种医疗设备和器械的精度，如人工关节、牙科种植体等，提高产品质量和可靠性。
三坐标测量机的工作原理
三坐标测量机的工作原理
三坐标测量机是一种用于精密测量的专用设备，它能够对工件的尺寸、形状和
位置进行精确的测量。
三坐标测量机的工作原理主要包括机械结构、测量原理和控制系统三个方面。
首先，三坐标测量机的机械结构包括工作台、测头和导轨系统。
工作台是用于
放置待测工件的平台，通常具有三个坐标轴，分别是X、Y和Z轴，可以实现工件在三个方向上的移动和定位。
测头是用于测量工件的装置，通常包括光学测头和触发式测头两种类型，能够实现对工件尺寸和形状的精确测量。
导轨系统是用于支撑和引导测头的移动，保证测量的稳定性和精度。
其次，三坐标测量机的测量原理是基于三角测量和坐标变换的原理。
通过测头
对工件的表面进行扫描或触碰，获取工件表面的数据点，然后根据这些数据点进行三角测量，计算出工件的尺寸、形状和位置信息。
同时，通过坐标变换的方法，将测得的数据点的坐标转换成机床坐标系下的坐标，实现对工件的精确测量。
最后，三坐标测量机的控制系统是整个测量过程的核心。
控制系统包括计算机、测量软件和传感器等部件，能够实现对测头的运动控制、数据采集和处理、测量结果的显示和输出等功能。
通过测量软件，操作人员可以对测量过程进行参数设置、数据处理和结果分析，实现对工件的全方位测量。
总的来说，三坐标测量机通过机械结构、测量原理和控制系统的协同作用，能
够实现对工件尺寸、形状和位置的精确测量。
它在制造业中起着至关重要的作用，能够保证产品质量，提高生产效率，推动制造业的发展。
三坐标测量毕业设计
三坐标测量毕业设计三坐标测量是一种常见的测量方法，广泛应用于工程领域。
在毕业设计中，三坐标测量起着至关重要的作用。
本文将从三坐标测量的原理、应用以及在毕业设计中的重要性等方面进行探讨。
首先，我们来了解一下三坐标测量的原理。
三坐标测量是利用三个坐标轴（X、Y、Z）来确定物体的位置和形状。
通过使用测量头，可以在三个坐标轴上进行测量，并将结果转化为数字信号进行处理。
这种测量方法具有高精度、高灵敏度的特点，可以实现对物体各个方向的测量。
三坐标测量在工程领域有着广泛的应用。
首先，它可以用于测量零件的尺寸和形状。
在毕业设计中，学生通常需要制作一些零件或模型，而这些零件的尺寸和形状的准确度对于设计的成功与否至关重要。
通过三坐标测量，可以快速、准确地获取零件的几何参数，为设计提供可靠的数据支持。
其次，三坐标测量还可以用于检测零件的质量。
在毕业设计中，学生通常需要对制作的零件进行质量检测，以确保其符合设计要求。
通过三坐标测量，可以对零件的尺寸、形状、位置等进行全面、精确的检测，从而判断零件是否合格。
这对于保证毕业设计的质量和可靠性具有重要意义。
此外，三坐标测量还可以用于分析零件的变形和误差。
在毕业设计中，学生通常需要对零件进行变形和误差分析，以了解其在使用过程中可能出现的问题。
通过三坐标测量，可以获取零件在不同应力条件下的形状和尺寸数据，从而分析其变形情况。
同时，还可以通过与设计模型进行比较，找出零件制造过程中可能存在的误差，为改进设计提供参考。
在毕业设计中，三坐标测量具有重要的意义。
首先，它可以帮助学生验证设计的可行性。
通过对制作的零件进行三坐标测量，可以检测其与设计模型的差异，以评估设计的准确性和可行性。
这对于学生来说是一次宝贵的实践经验，有助于他们提高设计能力和工程素养。
其次，三坐标测量可以帮助学生提高工程实践能力。
在毕业设计中，学生需要独立完成零件的制作和测量工作。
通过亲自操作三坐标测量仪器，学生可以学习和掌握测量技术和方法，提高自己的实践操作能力。
三坐标测量机的工作原理及适用范围
三坐标测量机的工作原理及适用范围三坐标测量机，也称为CMM ，是典型的现代化仪器设备，它由机械系统和电子系统两大部分组成。
涵盖了几乎所有的普通尺寸测量，数据处理，外形分析等现代测量任务。
1、三坐标测量机的工作原理三坐标测量机是基于坐标测量的通用化数字测量设备。
它首先将各被测几何元素的测量转化为对这些几何元素上一些点集坐标位置的测量，在测得这些点的坐标位置后，再根据这些点的空间坐标值，经过数学处理方法求出其尺寸和形位误差。
如图所示，要测量工件上一圆柱孔的直径，可以在垂直于孔轴线的截面I 内，触测内孔壁上三个点（点1、2、3），则根据这三点的坐标值就可计算出孔的直径及圆心坐标O I ；如果在该截面内触测更多的点（点1，2，…，n ，n 为测点数），则可根据最小二乘法或最小条件法计算出该截面圆的圆度误差；如果对多个垂直于孔轴线的截面圆（I ，II ，…，m ，m 为测量的截面圆数）进行测量，则根据测得点的坐标值可计算出孔的圆柱度误差以及各截面圆的圆心坐标，再根据各圆心坐标值又可计算出孔轴线位置；如果再在孔端面A 上触测三点，则可计算出孔轴线对端面的位置度误差。
由此可见，CMM 的这一工作原理使得其具有很大的通用性与柔性。
从原理上说，它可以测量任何工件的任何几何元素的任何参数。
21 ZY X3OIAO I2、三坐标测量机的使用范围2.1．几何尺寸测量：可完成点、线、面、孔、球、圆柱、圆锥、槽、抛物面、环的几何尺寸测量，同时可测出相关的形状误差。
2.2．几何元素构造：通过测量相关尺寸，可构造出未知的点、线、面、孔、球、圆柱、圆锥、槽、抛物面、环等，并计算出它们的几何尺寸和形状误差。
2.3．计算元素间的关系：通过测量一些相关尺寸，可计算出元素间的距离、相交、对称、投影、角度等关系。
2.4．位置误差检测：可完成平行度、垂直度、同轴度、位置度等位置误差的测量。
2.5．几何形状扫描：用DEA公司提供的SCAN3D软件包可对工件进行扫描测量。
三坐标测量机的测量原理是怎样的呢
三坐标测量机的测量原理是怎样的呢三坐标测量机，也叫做三坐标测量器，是一种高精度测量设备。
其测量原理主要基于几何方面的原理，其工作原理简单明了，下面就来逐个击破。
一、什么是三坐标测量机三坐标测量机是一种精密测量设备，通常用于测量复杂零件或产品的形状、位置、尺寸等各项参数，广泛应用于工程界、生产制造领域以及科学研究等多个领域。
三坐标测量机可以测量三维空间中所有点的坐标，并可以通过这些坐标的测量值计算出零件的尺寸、轮廓、表面性质等各项参数，其精度可达数十微米。
二、三坐标测量机的测量原理三坐标测量机的测量原理基于几何方面的原理。
通过测量被测物体上一系列点的坐标，进而计算出被测物体的尺寸、形状等相关参数。
三坐标测量机通常由三个互成直角的导轨（X、Y、Z轴）和一个测头组成。
通过测头移动在导轨上进行位置变化，可以测量被测物体上各个点的坐标。
三坐标测量机的测量原理主要包括以下几个方面：1. 激光测距法在测量过程中，三坐标测量机通常会采用激光尺进行测距。
激光尺指的是利用光学原理测量出物体相对位置的设备。
激光器发出一束光线，经过分光制波搬运产生一个激光光栅，用来实现精确的测量。
2. 光栅式测头光栅式测头是三坐标测量机的主要部件之一，也是其中最为重要的部件之一。
它采用光学原理进行测量，通过光电器件检测被测件表面的光栅信息，再反馈给计算机进行图像处理分析，最终计算出被测件的尺寸等相关参数。
3. 计算软件计算软件是三坐标测量机的核心部分之一，它负责将测量数据转化为实际尺寸或角度值。
计算软件通常具有数据处理、图形显示、数据存储等多种功能，可以直接将CAD图形数据进行导入，实现快速测量和数据处理。
三、三坐标测量机的应用三坐标测量机广泛应用于工程制造、航空航天、汽车、电子、仪表、制药、轴承等多个领域。
其主要作用是测试产品的形状尺寸、轮廓、平面度、垂直度、平行度等各项参数，以保证产品的质量和精度。
三坐标测量机不仅可以检测单一零件的尺寸和形状，还可以实现多个零件的比对，通过数据处理进行偏差分析，并对生产制造过程进行监控，并提供参考和支持。
三坐标测量仪工作原理
三坐标测量仪工作原理
三坐标测量仪是一种用于测量物体三维形状和尺寸的精密测量设备。
它能够实现对物体的长度、宽度、高度、角度、半径等参数的测量，并能够生成与物体表面形状一致的三维模型。
三坐标测量仪的工作原理基于三个相互垂直的坐标轴，分别为X 轴、Y轴和Z轴，通过测量某一点与基准点的坐标差值，从而确定该点在三维空间中的位置。
三坐标测量仪内部包含一个高精度的测量传感器，用于探测物体表面的形状并输出其坐标数据。
当测量仪启动时，探针会移动到起点位置，并记录下该点的坐标。
随后，探针会按照预设的路径移动到待测点，并将其坐标数据与起点坐标进行比较，得出两点之间的坐标差值。
为了提高测量的准确性和稳定性，三坐标测量仪通常采用多点测量、多角度测量和多次测量的方法。
通过对同一点进行多次测量，测量仪可以减小由于传感器精度、机械系统误差等原因带来的测量误差，提高测量的可靠性。
同时，三坐标测量仪还内置了计算机系统，用于处理和分析采集到的数据。
通过对测量数据的分析和计算，三坐标测量仪可以生成物体的三维坐标数据和表面模型，并可将其转化为CAD文件或其他格式的数据输出。
总之，三坐标测量仪通过测量传感器和坐标轴的协同工作，实现对物体三维形状和尺寸的精确测量，并可生成与物体表面形
状相一致的三维模型。
它因其高精度、高效率的测量能力，被广泛应用于制造业领域的零部件测量、装配质量检验等方面。
三坐标测量仪的原理及应用
三坐标测量仪的原理及应用1. 三坐标测量仪的介绍三坐标测量仪是一种高精度、多功能的测量设备，广泛应用于制造业中的精密加工、装配、检验等环节。
它能够以三个坐标轴为基础，对物体的三维坐标进行测量和分析。
本文将深入介绍三坐标测量仪的原理及其应用场景。
2. 三坐标测量仪的原理三坐标测量仪的测量原理基于坐标测量技术，通过测量物体上的点的坐标值，进而获取物体的形状、尺寸等相关信息。
其主要原理包括以下几个方面：2.1 坐标定位三坐标测量仪通过轴的移动和传感器的测量，可以准确定位被测物体上各个点的空间坐标。
2.2 传感器测量测量仪器上的传感器能够实时获取被测物体上点的坐标值，并将其转化为电信号的形式传送给计算机进行处理。
2.3 数据处理与分析测量仪器通过计算机软件进行数据处理与分析，可直观地显示测量结果，并进行比较、判别、自动计算等。
3. 三坐标测量仪的应用3.1 制造业中的尺寸测量与容差控制三坐标测量仪在制造业中广泛用于尺寸测量与容差控制。
工件在制造过程中需要保持特定的尺寸和形状要求，三坐标测量仪可以精确测量工件的大小、位置等参数，用于验证工件是否符合要求。
3.2 模具制造中的形状检测模具制造中，模具的形状是至关重要的。
三坐标测量仪可以用于检测模具的各个特征尺寸，如孔径、间距等，确保模具制造过程中的准确性和一致性。
3.3 装配工艺与工装验证在产品装配过程中，对于零件的配合度、位置精度等要求非常高。
三坐标测量仪可以用于验证装配的准确性和精度，并对装配工艺和工装进行验证。
3.4 汽车零部件制造中的尺寸检测汽车零部件的制造对尺寸的精确控制要求非常高，三坐标测量仪可以快速准确地进行尺寸检测，确保零部件的一致性和兼容性。
3.5 航空航天领域的测量与检验航空航天领域对于零部件尺寸和形状的要求极其严格，三坐标测量仪广泛应用于航空航天工业中的零部件测量与检验，保证零部件的质量和安全性。
3.6 精密仪器制造与检验精密仪器的制造和检验要求高精度、高可靠性，三坐标测量仪能够提供高精度的尺寸测量和分析，保证精密仪器的准确性和稳定性。
三坐标测量机的结构与用途
知 识 目 标 技 能 目 标
三坐标测量机的应用
1.了解三坐标测量机的工作原理。 2.熟悉三坐标测量机的结构、用途及维护。
3.初步学会三坐标测量机的操作方法和测量 步骤，会进行简单操作。
一、三坐标测量机的结构与用途
1.结构
测头
工作台
数据处理系
支承架
被测零件
二、三坐标测量机的维护
2.用途
三坐标测量机是一种高精密的测量仪器。 为确保量仪的测量精度，延长使用寿命，降低 故障率，操作人员必须掌握维护保养常识。
3.初步学会三坐标测量机的操作方法和 测量步骤，能进行简单操作。
操
一、被测零件
作
训
练
二、测量器具
三坐标测量机
操
三、测量步骤
作
训
练
（一）检查并启动三坐标测量机（二）测量Βιβλιοθήκη 1.固定被测零件操
作
训
练
2.根据零件的测量要求，选择测量项目 3.确定测量基准平面
操
作
训
练
4.根据测量项目确定测量点，对零件进 行测量
回顾与总结
你学会了吗？
1.知道三坐标测量机的特点及用途。 2.知道维护三坐标测量机的方法。
三坐标测量机测量原理
三坐标测量机测量原理三坐标测量机是一种精密测量设备，广泛应用于制造业中的精密测量和品质控制过程中。
它可以通过测量物体的三维坐标，获取物体的尺寸、形状和位置等关键信息。
下面详细介绍三坐标测量机的测量原理。
三坐标测量机的测量原理基于三维坐标系。
它由三个互相垂直的坐标轴组成，通常表示为X轴、Y轴和Z轴，分别对应物体的长度、宽度和高度方向。
测量机通过测量物体在三轴上的坐标值，并结合探测器的运动和转动，计算出物体的三维坐标。
三坐标测量机主要由以下组成部分构成：1. 测头：测头是三坐标测量机的核心部件，负责测量物体的坐标值。
测头通常包括机械结构、接触或非接触传感器和信号处理单元等。
常见的测头有机械测头和光学测头两种类型。
2. 测量台：测量台是用于支撑待测物体的平台。
它通常具有精确的平面度和位置控制能力，以确保物体在测量过程中保持稳定的位置和姿态。
3. 运动系统：运动系统是用于控制测头在三维空间内移动和定位的部件。
它通常由电动或气动驱动的滑块、导轨和伺服系统等组成，可实现高精度的物体定位和测量。
4. 控制系统：控制系统是整个三坐标测量机的核心，负责控制测量台和测头的运动，并接收和处理测量数据。
控制系统通常由计算机和相关软件组成，提供测量数据的显示、分析和存储等功能。
在进行测量时，首先需要校准三坐标测量机，确保其准确度和精度。
然后，将待测物体放置在测量台上，并根据测量需求调整物体的位置和姿态。
接下来，通过控制系统操纵测头，将测头移动到待测物体的特定位置，并在物体表面与测头接触时进行测量。
测量过程中，测头会收集物体在三轴上的坐标值，并将其转化为数字信号输入到控制系统进行处理。
控制系统会计算出物体的尺寸、形状和位置等关键信息，并以可视化的方式显示在计算机屏幕上。
根据测量需求，还可以进行数据分析、对比和存储等操作。
需要注意的是，三坐标测量机在测量过程中对物体具有一定的要求，如物体表面应平整、干净，以及尺寸适合测量台的尺寸等。
三坐标测量机的应用与发展毕业设计
三坐标测量机的应用与发展毕业设计三坐标测量机的应用与发展毕业设计. 第1章绪论1.1 三坐标测量机的应用与发展随着现代科学技术的飞速发展和对测量方法的深入研究，在机电行业中人们对三维坐标测量技术的要求也越来越高。
物体的三维轮廓以及形位测量已被广泛应用于机械制造、航海、航空航天、反求工程等领域。
目前物体三维轮廓测量的主要方法有导轨式三坐标机的高精度接触测量、激光点扫描和激光线扫描式三坐标轮廓测量、激光散斑物体轮廓高精度显微全场测量。
在这些诸多的测量方法中，激光散斑物体轮廓测量法测量精度最高，属非接触和全场测量，测量速度高，但其测量范围小。
此外，三坐标机的测量精度高，已被广泛采用。
但它只能进行接触测量，并且测量速度很慢。
目前，三坐标机主要有两种:导轨式三坐标测量机和无导轨式三坐标仪，无导轨式三坐标测量仪在国内尚无同类产品问世。
三坐标测量机的多功能测量台是一种高精度测量台。
可同时装夹两只测量表或传感器对工件进行多参数测量。
三坐标测量机广泛的应用于机械零件加工，模具制造等个方面。
CLY系列单臂三为测量仪是一款具有较大测量范围的高精度测量设备，在设计时充分考虑了使用者对冲压件、仪表板件、塑料件、中型模具件的测量要求。
由于采用开放式测量，从而保证了在现场、在模具制造和仿型、在部件检测和设计室里都可以方便的使用。
特点：1、X轴移动方向的导轨采用天然花岗岩，并配备进口双直线导轨，三轴位移传感器采用进口金属反射光栅和读数头，结合空间误差修正技术，使用中处处体现高精度的3D 测量。
2、配件万向电子测头，并通过各种测头配件，既可以对远程和深孔进行数据采点，也能完成中、小型零部件的测量3、本测量仪具有方便的现场自校定功能，用户可根据实际情况进行精度校正，保证在不同环境温度下测量数据的真实可靠。
CLY系列单臂三为测量仪是一款具有较大测量范围的高精度测量设备，在设计时充分考虑了使用者对冲压件、仪表板件、塑料件、中型模具件的测量要求。
三坐标 测量 实验报告
三坐标测量实验报告1. 实验目的通过三坐标测量仪器进行测量，熟悉并掌握其操作方法，提高测量的准确性。
2. 实验器材和原理2.1 实验器材本次实验使用的器材有：- 三坐标测量仪- 计算机2.2 实验原理三坐标测量仪是一种高精度的测量仪器，可同时测量物体的三个坐标位置。
其工作原理是通过测量传感器检测到的信号来计算物体的位置坐标，并通过计算机进行数据处理和显示。
该仪器通过激光、光电测量或触点探测等方式来实现测量。
3. 实验步骤3.1 实验准备- 打开计算机，将三坐标测量软件启动并连接到三坐标测量仪。
- 检查测量仪器是否正常工作，确保各个部件灵活可动。
3.2 校准测量仪器- 垂直校准：使用垂直角度块将测量样品精确定位在测量台上，进行垂直校准。
- 水平校准：使用水平角度块进行水平校准。
- 零点校准：使用零点块进行零点校准。
3.3 进行测量- 将待测样品放置在测量台上，确保样品稳定。
- 使用测量仪器的探针进行测量。
可以选择激光或触点测量方式，根据实际情况选择合适的方式。
- 测量仪器会自动记录并显示样品的坐标位置。
3.4 数据处理- 将测量数据导入计算机，使用三坐标测量软件进行数据处理。
- 对测量数据进行分析和计算，得出需要的结果，如样品的尺寸、形状等。
4. 实验结果与分析- 根据测量数据，可以得出样品的尺寸、形状等信息。
- 通过与样品设计参数进行比较，可以评估样品的制造质量。
5. 总结与心得通过本次实验，我对三坐标测量仪器有了更深入的了解。
通过实际操作，我掌握了三坐标测量仪器的使用方法，并且了解到其在工业生产中的重要性。
三坐标测量仪器具有高精度、高效率的特点，可以提高产品的制造质量。
在今后的工作或研究中，我将继续学习和应用三坐标测量技术，以提升自己的专业水平。
6. 参考文献- 无。
三坐标测量机的测量原理
三坐标测量机的测量原理
三坐标测量机（CMM）是利用球管、凸轮、蜗轮等物体的运动来反映被测零件的位置和形状的，并进行三维数据采集。
目前，CMM一般用于小尺寸零件的测量。
但是，对于复杂零件和大尺寸工件，由于体积太大，难以使用球管、凸轮、蜗轮等物体进行测量。
因此，还必须对其进行变形分析和形状分析，才能准确地获得被测零件的几何形状参数。
这种测量方法称为三维测量法。
CMM可以进行空间坐标测量和外形尺寸测量。
空间坐标测量是指利用CMM进行曲面被测物体的几何参数（如测头半径、球心高度、圆柱直径等）和外形尺寸（如长×宽）的测量，也可以对曲面进行形状分析。
对于曲面被测物体的尺寸可以用球管、凸轮等物体运动来反映，对于曲面形状可以用蜗轮、蜗杆等物体运动来反映。
当工件在三坐标测量机上移动时，工件上的传感器不断地向三坐标测量机发出位置信号。
根据传感器接收到的位置信号计算出工件坐标系中各点到三坐标测量机上某一点的距离。
—— 1 —1 —。
毕业设计--三坐标测量机原理及应用
三坐标测量机原理及应用摘要三坐标测量机是近40年发展起来的一种高效率的新型精密测量仪器。
它广泛地应用于机械制造、电子、汽车和航空航天等工业领域中。
它可以进行零件和部件的尺寸、形状及相互位置的检测。
如箱体、导轨、涡轮和叶片、缸体、凸轮、形体等空间型面的测量。
此外，还可以用于划线、定中心孔、光刻集成电路等，并可对连续曲面进行扫描及制备数控机床的加工程序等。
由于它的通用性强、测量范围大、精度高、效率好、能与柔性制造系统相连接，已成为一类大型精密仪器，故有“测量中心”之称。
三坐标测量机在模具行业中的应用相当广泛，它是一种设计开发、检测、统计分析的现代化的智能工具，更是模具产品无与伦比的质量技术保障的有效工具。
当今主要使用的三坐标测量机有桥式测量机、龙门式测量机、水平臂式测量机和便携式测量机。
测量方式大致可分为接触式与非接触式两种。
关键词三坐标测量机传感器三维光栅尺目录第一章三坐标测量机简介第一节三坐标测量机的意义 (3)第二节三坐标测量机的研究现状 (4)第二章三坐标测量机的组成与结构第一节三坐标测量机的组成 (5)第二节三坐标测量机的结构。
(6)第三章三坐标测量机的分类及测量方法第一节三坐标测量机的分类 (8)第二节三坐标测量机的测量方法 (9)第四章三坐标测量机的应用及发展第一节三坐标测量机的应用 (10)第二节三坐标测量机的发展 (13)结束语 (15)参考文献 (16)第一章三坐标测量机简介三坐标测量机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次元。
三坐标测量机作为现代大型精密测量仪器已有40多年的历史，20世纪60年代以来，随着机床、机械，汽车、航空航天和电子工业的兴起，各种复杂零件的研制急需先进的检测仪器对其检测；同时，随着产品更新节奏的加快，对产品检测速度的要求也越来越高，三坐标测量机正是集合了这两个优点，得以在测量领域得到广泛的应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三坐标测量机原理及应用摘要三坐标测量机是近40年发展起来的一种高效率的新型精密测量仪器。
它广泛地应用于机械制造、电子、汽车和航空航天等工业领域中。
它可以进行零件和部件的尺寸、形状及相互位置的检测。
如箱体、导轨、涡轮和叶片、缸体、凸轮、形体等空间型面的测量。
此外，还可以用于划线、定中心孔、光刻集成电路等，并可对连续曲面进行扫描及制备数控机床的加工程序等。
由于它的通用性强、测量范围大、精度高、效率好、能与柔性制造系统相连接，已成为一类大型精密仪器，故有“测量中心”之称。
三坐标测量机在模具行业中的应用相当广泛，它是一种设计开发、检测、统计分析的现代化的智能工具，更是模具产品无与伦比的质量技术保障的有效工具。
当今主要使用的三坐标测量机有桥式测量机、龙门式测量机、水平臂式测量机和便携式测量机。
测量方式大致可分为接触式与非接触式两种。
关键词三坐标测量机传感器三维光栅尺目录第一章三坐标测量机简介第一节三坐标测量机的意义 (3)第二节三坐标测量机的研究现状 (4)第二章三坐标测量机的组成与结构第一节三坐标测量机的组成 (5)第二节三坐标测量机的结构。
(6)第三章三坐标测量机的分类及测量方法第一节三坐标测量机的分类 (8)第二节三坐标测量机的测量方法 (9)第四章三坐标测量机的应用及发展第一节三坐标测量机的应用 (10)第二节三坐标测量机的发展 (13)结束语 (15)参考文献 (16)第一章三坐标测量机简介三坐标测量机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次元。
三坐标测量机作为现代大型精密测量仪器已有40多年的历史，20世纪60年代以来，随着机床、机械，汽车、航空航天和电子工业的兴起，各种复杂零件的研制急需先进的检测仪器对其检测；同时，随着产品更新节奏的加快，对产品检测速度的要求也越来越高，三坐标测量机正是集合了这两个优点，得以在测量领域得到广泛的应用。
随着计算机技术和计量软件技术的引入，三坐标测量机的应用领域愈加宽广，己经越来越显示出它的重要性和广阔的发展前景。
第一节三坐标测量机的意义三坐标测量机出现以前，空间三维尺寸的测量多采用高度尺和量规等通用量具进行测量；或者采用专用的量规、心轴、验棒等测量工具测量孔轴及其相互位置和精度，这些测量方法劳动强度大，效率低，精度上也不易保证。
20世纪60年代以来，随着工业生产的发展，特别是机床、机械、汽车、航空航天和电子工业的兴起，研制的各种复杂零件急需先进的检测技术和仪器对其进行检测，因而体现三维测量的三坐标测量机应运而生，并得以迅速发展和广泛应用。
三维测量正是基于以下客观需求而发展起来的[1]。
1)越来越多的工件需要进行空间的测量，传统的测量方法不能满足生产需要。
2)由于机械加工、数控机床加工及自动加工线的发展，生产节拍的加快，加工零件的时间越来越短，要求加快对复杂工件的检测。
3)随着生产规模的扩大，加工精度不断提高，测量除了需要在计量室进行外，还需要在加工车间中进行，或将测量机直接串接到生产线；检测的零件数量大，需要各种精度的测量机，以满足生产的需要。
4)反向工程的需要，随着模具生产的发展，往往按制好的工件模型去仿制模具，故需要三维扫描测量工件的轮廓曲线和数据。
根据这些数据编制加工的程序。
综上所述，三坐标测量机的出现是计量仪器从古典的手动方式向现代化的自动测试技术过渡的里程碑，三坐标测量机对三维测量起着重要的作用。
第二节三坐标测量机的研究现状世界上第一台测量机是在1959年由英国制造的。
现在，国内外的应用已相当普遍。
根据国际专业咨询公司统计，三坐标测量机的销售增长率在7%~25%。
目前，国内外三坐标测量机正迅速发展，世界上生产测量机的厂商已超过50家，品种规格也已达300种以上。
（1）国外概况国外三坐标测量机生产厂家较多，系列品种很多，大多数都有划线功能。
著名的国外生产厂家有德国的蔡司（Zeiss）和莱茨（Leitz）、意大利的DEA、美国的布朗-夏普（Brown&Sharpe）、日本的三丰（Mitutoyo）等公司。
总的来说，国外机器有以下特点：1.绝大多数机器总体布局为悬臂式，空间敞开性好，便于安装大的零件或整车；2.采用AutoCAD和有限元法进行优化设计，结构较合理，造型优美；3.专项开发力量强，专用软件和附件较多，能满足更多用户的特殊需要；4.移动构件多数用合金铝材，移动件质量尽可能小，做到高刚性、低惯性；5.配有21项误差补偿软件，可以廉价地提高机器精度；6.配有32位DSP连续轨迹控制系统，它是一种性能优于CPU的数据信号处理器，是超大规模集成电路。
它除了有较高的运算和控制功能外，还有内部存储的许多可供开发的高级语言程序；7.绝大多数机器采用Renishaw公司（英国）的电测头，功能齐全，质量可靠；8.配有功能齐全的控制测量软件、专用和误差修正软件；9.机器的性能高度稳定可靠，使用寿命长；10.三坐标测量机与计算机工作站和数控机床联网；11.三坐标测量及技术近十多年来突飞猛进发展，特别是数控系统和测量软件每二三年便更新一代；12.系列品种齐全，“三化”（即标准化、通用化、系列化）程度高。
（2）国内概况我国自20世纪70年代开始引进、研制三坐标测量机以来，也有了很大发展。
国内引进较多的是Zeiss、Brown&Sharpe、Leitz、EDA等公司的产品。
而国内的生产单位也已经有了很大的发展，主要的生产厂家中有中国航空精密机械研究所、青岛前哨英柯发测量设备有限公司、上海机床厂、北京机床研究所、哈尔滨量具刃具厂、昆明机床厂和新天光仪器厂等。
现在，我国具有年产几百台各种型号三坐标测量机的能力。
国内三坐标测量及近十年来发展也较快，但同国外相比还有一定差距，主要有以下几方面：系列品种较少，“三化”程度低；新产品开发周期长，主要原因是原件和材料配套难；机加工周期长等；产品的稳定性较差，特别是电控系统，可靠性较差，故障率较高，寿命相对低，此外软件功能相对少些，特别是专用软件更少，与计算机工作站和数控机床联网问题，仅有极少数测量机刚刚起步，多数机器还没开始这项工作，有待进一步开发研究。
第二章三坐标测量机的组成与结构第一节三坐标测量机的组成三坐标测量机的主要组成：1，主机机械系统（X、Y、Z三轴或其它）；2，测头系统；3，电气控制硬件系统；4，数据处理软件系统（测量软件）；1—工作台 2—移动桥架 3—中央滑架 4—Z 轴 5—测头 6—电子系统 7—辅助气源一主机结构分为：1、框架，是指测量机的主体机械结构架子。
它是工作台、立柱、桥框、壳体等机械结构的集合体；2、标尺系统，是测量机的重要组成部分，是决定仪器精度的一个重要环节。
三坐标测量机所用的标尺有线纹尺、精密丝杆、感应同步器、光栅尺、磁尺及光波波长等。
该系统还应包括数显电气装置。
3、导轨，是测量机实现三维运动的重要部件。
测量机多采用滑动导轨、滚动轴承导轨和气浮导轨，而以气浮静压导轨为主要形式。
气浮导轨由导轨体和气垫组成，有的导轨体和工作台合二为一。
气浮导轨还应包括气源、稳压器、过滤器、气管、分流器等一套气体装置。
4、驱动装置，是测量机的重要运动机构，可实现机动和程序控制伺服运动的功能。
在测量机上一般采用的驱动装置有丝杆丝母、滚动轮、钢丝、齿形带、齿轮齿条、光轴滚动轮等传动，并配以伺服马达驱动。
直线马达驱动正在增多。
5、平衡部件，主要用于Z轴框架结构中。
它的功能是平衡Z轴的重量，以使Z 轴上下运动时无偏得干扰，使检测时Z向测力稳定。
如更换Z轴上所装的测头时，应重新调节平衡力的大小，以达到新的平衡。
Z轴平衡装置有重锤、发条或弹簧、气缸活塞杆等类型。
6、转台与附件，转台是测量机的重要元件，它使测量机增加一个转动运动的自由度，便于某些种类零件的测量。
转台包括分度台、单轴回转台、万能转台（二轴或三轴）和数控转台等。
用于坐标测量机的附件很多，视需要而定。
一般指基准平尺、角尺、步距规、标准球体（或立方体）、测微仪及用于自检的精度检测样板等。
二三维测头即是三维测量的传感器，它可在三个方向上感受瞄准信号和微小位移，以实现瞄准与测微两种功能。
测量的测头主要有硬测头、电气测头、光学测头等，此外还有测头回转体等附件。
测头有接触式和非接触式之分。
按输出的信号分，有用于发信号的触发式测头和用于扫描的瞄准式测头、测微式测头。
三电气系统分为：1、电气控制系统是测量机的电气控制部分。
它具有单轴与多轴联动控制、外围设备控制、通信控制和保护与逻辑控制等。
2、计算机硬件部分，三坐标测量机可以采用各种计算机，一般有PC机和工作站等。
3、测量机软件，包括控制软件与数据处理软件。
这些软件可进行坐标交换与测头校正，生成探测模式与测量路径，可用于基本几何元素及其相互关系的测量，形状与位置误差测量，齿轮，螺纹与凸轮的测量，曲线与曲面的测量等。
具有统计分析、误差补偿和网络通信等功能。
4、打印与绘图装置，此装置可根据测量要求，打印出数据、表格，亦可绘制图形，为测量结果的输出设备。
第二节三坐标测量机的结构三坐标测量机的结构材料对其测量精度、性能有很大影响，随着各种新型材料的研究、开发和应用，三坐标测量机的结构材料也越来越多，性能也越来越好。
常见的结构材料主要有以下几种：1 铸铁铸铁是应用较为普遍的一种材料，主要用于底座、滑动与滚动导轨、立柱、支架、床身等。
它的优点是：变形小、耐磨性好、易于加工、成本较低、线膨胀系数与多数被测件（钢件）接近，是早期三坐标测量机广泛使用的材料。
至今在有些测量机上仍主要用铸铁材料。
但铸铁也有缺点：易受腐蚀，耐磨性低于花岗石，强度不高。
目前铸铁主要用在划线机等测量机上。
现在越来越多地为其它材料（如钢板焊件、花岗石）代替。
2钢钢主要用于外壳、支架等结构，有的测量机底座也采用钢。
一般采用低碳钢，而且必须要进行热处理。
钢的优点是刚性和强度好。
它的缺点是容易变形，这是因为钢在加工之后，内部的残余应力释放导致变形。
钢材料的又一优点是可用焊接件。
在80年代初期焊接件成功地应用于测量机及机器人。
与铸铁件相比较，焊接件有以下优点：（1）焊接构件经过充分地人工时效后可获得较高的稳定性。
（2）能获得较高刚度，设计的灵活性比铸件要好，钢构件比铸铁轻（3）、焊接件的尺寸可以得到很好的控制。
成批生产条件下，靠夹具保证焊接件的尺寸；在单件或小批量生产时则靠工人的技术掌握3 花岗岩花岗石比钢轻，比铝重，是目前应用较为普遍的一种材料。
花岗岩的主要优点是变形小、稳定性好、不生锈，易于作平面加工，易于达到比铸铁更高的平面度，适合制作高精度的平台与导轨。
花岗石也存在不少缺点，主要是：虽然可以用粘贴的方法制成空心结构，但较麻烦；实心结构质量大，不易加工，特别是螺钉孔和光孔难以加工，不能将磁力表架吸附到其上，造价高于铸铁；花岗石材质较脆，粗加工时容易崩边；遇水会产生微量变形。