三坐標測量機的組成

　　三坐標測量機可分為主機、測頭、電氣系統三大部分

　　主機結構分為：

　　1、框架，是指測量機的主體機械結構架子。它是工作臺、立柱、橋框、殼體等機械結構的集合體；

　　2、標尺系統，是測量機的重要組成部分，是決定儀器精度的一個重要環節。三坐標測量機所用的標尺有線紋尺、精密絲桿、感應同步器、光柵尺、磁尺及光波波長等。該系統還應包括數顯電氣裝置。

　　3、導軌，是測量機實現三維運動的重要部件。測量機多采用滑動導軌、滾動軸承導軌和氣浮導軌，而以氣浮靜壓導軌為主要形式。氣浮導軌由導軌體和氣墊組成，有的導軌體和工作臺合二為一。氣浮導軌還應包括氣源、穩壓器、過濾器、氣管、分流器等一套氣體裝置。

　　4、驅動裝置，是測量機的重要運動機構，可實現機動和程序控制伺服運動的功能。在測量機上一般采用的驅動裝置有絲桿絲母、滾動輪、鋼絲、齒形帶、齒輪齒條、光軸滾動輪等傳動，并配以伺服馬達驅動。直線馬達驅動正在增多。

　　5、平衡部件，主要用于Z軸框架結構中。它的功能是平衡Z軸的重量，以使Z軸上下運動時無偏得干擾，使檢測時Z向測力穩定。如更換Z軸上所裝的測頭時，應重新調節平衡力的大小，以達到新的平衡。Z軸平衡裝置有重錘、發條或彈簧、氣缸活塞桿等類型。

　　6、轉臺與附件，轉臺是測量機的重要元件，它使測量機增加一個轉動運動的自由度，便于某些種類零件的測量。轉臺包括分度臺、單軸回轉臺、萬能轉臺（二軸或三軸）和數控轉臺等。用于坐標測量機的附件很多，視需要而定。一般指基準平尺、角尺、步距規、標準球體（或立方體）、測微儀及用于自檢的精度檢測樣板等。

　　三維測頭即是三維測量的傳感器，它可在三個方向上感受瞄準信號和微小位移，以實現瞄準與測微兩種功能。測量的測頭主要有硬測頭、電氣測頭、光學測頭等，此外還有測頭回轉體等附件。測頭有接觸式和非接觸式之分。按輸出的信號分，有用于發信號的觸發式測頭和用于掃描的瞄準式測頭、測微式測頭。

　　電氣系統分為：

　　1、電氣控制系統是測量機的電氣控制部分。它具有單軸與多軸聯動控制、外圍設備控制、通信控制和保護與邏輯控制等。

　　2、計算機硬件部分，三坐標測量機可以采用各種計算機，一般有PC機和工作站等。

　　3、測量機軟件，包括控制軟件與數據處理軟件。這些軟件可進行坐標交換與測頭校正，生成探測模式與測量路徑，可用于基本幾何元素及其相互關系的測量，形狀與位置誤差測量，齒輪，螺紋與凸輪的測量，曲線與曲面的測量等。具有統計分析、誤差補償和網絡通信等功能。

　　4、打印與繪圖裝置，此裝置可根據測量要求，打印出數據、表格，亦可繪制圖形，為測量結果的輸出設備。

　　三坐標測量機的機械結構

　　一、結構形式

　　三坐標測量機是由三個正交的直線運動軸構成的，這三個坐標軸的相互配置位置（即總體結構形式）對測量機的精度以及對被測工件的適用性影響較大。

　　二、工作臺

　　早期的三坐標測量機的工作臺一般是由鑄鐵或鑄鋼制成的，但近年來，各生產廠家已廣泛采用花崗巖來制造工作臺，這是因為花崗巖變形小、穩定性好、耐磨損、不生銹，且價格低廉、易于加工。有些測量機裝有可升降的工作臺，以擴大Z軸的測量范圍，還有些測量機備有旋轉工作臺，以擴大測量功能。

　　三、導軌

　　導軌是測量機的導向裝置，直接影響測量機的精度，因而要求其具有較高的直線性精度。在三坐標測量機上使用的導軌有滑動導軌、滾動導軌和氣浮導軌，但常用的為滑動導軌和氣浮導軌，滾動導軌應用較少，因為滾動導軌的耐磨性較差，剛度也較滑動導軌低。在早期的三坐標測量機中，許多機型采用的是滑動導軌?；瑒訉к壘雀撸休d能力強，但摩擦阻力大，易磨損，低速運行時易產生爬行，也不易在高速下運行，有逐步被氣浮導軌取代的趨勢。目前，多數三坐標測量機已采用空氣靜壓導軌（又稱為氣浮導軌、氣墊導軌），它具有許多優點，如制造簡單、精度高、摩擦力極小、工作平穩等。

　　氣浮技術的發展使三坐標測量儀在加工周期和精度方面均有很大的突破。目前不少生產廠在尋找高強度輕型材料作為導軌材料，有些生產廠已選用陶瓷或高膜量型的碳素纖維作為移動橋架和橫梁上運動部件的材料。另外，為了加速熱傳導，減少熱變形，ZEISS公司采用帶涂層的抗時效合金來制造導軌，使其時效變形極小且使其各部分的溫度更加趨于均勻一致，從而使整機的測量精度得到了提高，而對環境溫度的要求卻又可以放寬些。