1、第 1 页 共 16 页 三坐标测量机三坐标测量机原理原理及应用及应用 摘摘 要要 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
2、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。 关键词关键词 三坐标测量机 传感器 三维 光栅尺 第 2 页 共 16 页 目目 录录 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
3、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 3 页 共 16 页 第一章第一章 三坐标测量机简介三坐标测量机简介 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
4、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。 第一节第一节 三坐标测量机的意义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
5、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
6、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 4 页 共 16 页 第二节第二节 三坐标测量机的研究现状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
