三坐标测头原理
三坐标测量
X x
zH Zy
X A
R
建立直角坐标系
常规建立坐标系的方法：3-2-1方法
1、测量3点确立一个基平面。（点1、2、3） 2、测量2点确定一条直线，即主轴正方向。（点4、5） 3、测量1点，确定主轴原点。（点6）
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工作平面
▪ 工作平面用来指示二维元素计算的平面。在测量时，元素计算
加工后的零件不仅有尺寸误差，构成零件几何特征的点、 线、面的实际形状或相互位置与理想几何体规定的形状和相 互位置还不可避免地存在差异，这种形状上的差异就是形状 误差，而相互位置的差异就是位置误差，统称为形位误差。
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尺寸公差
实例 圆的常规公差
25.4 ± .12
0.24
25.4 ± .12
三坐标测量机坐标系分类
第一种分类：
机器坐标系：三坐标测量机测头所在位置为原点，以X、Y、Z坐标轴构成的直角 坐标系。
零件坐标系：指在被测工件上建立起来的坐标系，是为了修正被测工件摆放 误差而建立的坐标系。
第二种分类：
直角坐标系：X、Y、Z
Z
Y
极坐标系： A(极角)、 R(极径)、
H(深度值即Z值)
基本几何元素
平面
最小点数: 3 位置: 重心 矢量: 垂直于平面 形状误差: 平面度
2维/3维: 3维
输出 X = 1.67 I = 0.707
Y = 2.50 J = 0.000
Z = 3.33 K = 0.707
Z
5
2
1
5
Y
3
5
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基本几何元素
三坐标检测原理与方法
三坐标检测原理与方法三坐标检测是一种精密的测量方法，通常用于测量复杂形状的物体的尺寸、形状和位置。
下面是关于三坐标检测原理与方法的50条详细描述：1. 三坐标检测是一种基于坐标轴的测量方法，通常采用X、Y、Z三轴的坐标系统来描述物体的位置和形状。
2. 三坐标检测的原理是利用测头在三维空间内移动，通过测量目标物体上的多个点来获取物体的三维坐标信息，从而完成对物体的尺寸和形状的测量。
3. 三坐标检测的方法包括机械式、光学式和触发式等多种不同的技术手段。
4. 机械式三坐标检测是通过精密的机械结构和控制系统来实现对物体的三维坐标测量，通常精度较高。
5. 光学式三坐标检测是利用光学投影和成像技术，通过相机或激光扫描仪等设备对目标物体进行三维坐标测量。
6. 触发式三坐标检测是利用机械触发装置，通过机械接触或接触式传感器来获取目标物体的三维坐标信息。
7. 三坐标检测的精度通常可以达到亚微米级别，适用于高精度的工件测量和质量控制。
8. 三坐标检测可以用于测量各种形状的物体，包括曲面、孔径、螺纹等复杂结构。
9. 三坐标检测通常需要配备专用的三坐标测量机或设备，具备高精度的测量系统和稳定性的机械结构。
10. 三坐标检测可以结合计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)系统，实现对物体尺寸和形状的数字化测量和分析。
11. 三坐标检测的核心是测头的运动控制和数据采集系统，通过精密的控制和采集设备来实现对物体的精确测量。
12. 三坐标检测可以实现对物体的全尺寸测量，包括长度、宽度、高度、角度、曲率等多种几何尺寸的测量。
13. 三坐标检测可以应用于多种行业领域，包括汽车制造、航空航天、机械加工、医疗器械等各种领域。
14. 三坐标检测的测量精度和效率受到测头精度、机床刚性、环境温度等多种因素的影响，需要通过定期校准和维护来保持稳定的精度。
15. 三坐标检测通常需要对测头进行校准和标定，以确保测头测量的准确性和稳定性。
三坐标测量仪的工作原理
三坐标测量仪的工作原理三坐标测量仪的工作原理1. 引言在现代制造业中，精确度是至关重要的。
为了确保制造出的产品符合设计要求，需要使用高精度的测量仪器。
三坐标测量仪是一种常用的测量仪器，它能够通过测量物体的三个坐标轴上的点来确定物体的形状和尺寸。
本文将介绍三坐标测量仪的工作原理，探讨它的应用和未来发展。
2. 三坐标测量仪的基本构成三坐标测量仪主要由测头、工作台和计算机控制系统组成。
测头用于接触或非接触地测量物体的表面，工作台用于固定待测物体，在测量过程中可以沿三个坐标轴上的方向移动。
计算机控制系统用于控制测头和工作台的运动，并进行数据采集和分析。
3. 三坐标测量仪的工作原理当需要对一个物体进行测量时，首先将物体固定在工作台上。
测头会通过接触或非接触的方式接触物体的表面上的一些点，并记录下这些点的坐标。
通过这些坐标点的测量值，可以计算出物体的形状和尺寸。
具体而言，三坐标测量仪通过测量物体表面上的点来确定物体的形状和尺寸。
测头在与物体表面接触时，会输出一个信号，该信号会转换为电信号并传输给计算机控制系统。
计算机控制系统根据接收到的信号计算出该点的坐标，并将这些坐标存储起来。
测头在测量过程中可以沿着三个坐标轴上的方向移动。
通过测量物体不同位置上的点，可以获取更加全面的数据。
计算机控制系统会根据测量的数据进行三维重构，并使用相应的算法对数据进行处理和分析。
可以得到物体的形状和尺寸信息。
4. 三坐标测量仪的应用三坐标测量仪广泛应用于制造业中，特别是在精密加工和质量控制领域。
它可以用来测量各种形状和尺寸的物体，包括工件、模具、零件等。
通过三坐标测量仪，可以实现对产品质量的全面控制，确保产品符合设计要求并满足客户的期望。
三坐标测量仪还可以用于产品的检验和验证。
在制造过程中，通过对产品的测量和分析，可以及时发现和纠正可能存在的问题，避免出现不良品和质量问题。
5. 三坐标测量仪的发展趋势随着制造业的发展，对精度和效率的要求越来越高。
三坐标机的测量原理
三坐标机的测量原理
三坐标测量机是一种用于测量物体三维坐标的仪器设备。
其测量原理主要包括以下几个步骤：
1. 位置设置：首先需要在测量范围内设置三个坐标轴，通常为X轴、Y轴和Z 轴，并确定原点。
这些坐标轴由机器上的感应器负责检测和定位。
2. 探头接触：将测量物体放置在机器的工作台上，手动或自动控制探头与测量物体接触。
探头通常是一种灵活的机械手臂，可以移动并接触物体表面。
3. 探头测量：一旦探头接触到测量物体，它会沿着预设的路径移动，并通过感应器测量每个点的相对位置。
这些相对位置根据已知的坐标轴和原点确定。
4. 数据计算：测量机会收集并记录所有采集到的位置数据。
通过将这些相对位置数据与坐标轴和原点的绝对位置进行计算，可以得出物体的三维坐标。
5. 数据分析：得到物体的三维坐标后，可以进行数据分析和比较。
可以将测量结果与预期尺寸进行对比，以判断物体的几何形状是否满足要求。
需要注意的是，不同型号的三坐标测量机在具体实现上可能存在细微的差异，但其基本的测量原理是相似的。
三坐标测量仪的原理
三坐标测量仪的原理
三坐标测量仪是一种用于测量物体三维形状和位置的精密测量设备。
它通过测量物体在三个不同坐标轴上的位置和方向，从而确定物体的空间位置和尺寸。
三坐标测量仪的原理基于光学干涉和精密机械结构。
它通常由一个底座、测量平台、测头和测量软件组成。
在测量过程中，物体被安放在测量平台上。
测头通过精密机械结构可以在三个坐标轴（X、Y、Z轴）上自由移动。
当开始测量时，测头会向物体表面移动，同时发射出一束光线。
光线首先通过一个凸透镜，并被聚焦成一束平行光。
然后光线被分成两束，一束射向物体，另一束射向参考平面（通常是一个标准平面）。
当光线射向物体表面时，部分光线会被物体表面反射回来并返回到测头。
反射光线会再次通过凸透镜，并最终汇聚成一点。
而参考平面上的光线则会直接穿过透镜。
通过比较反射光线和参考光线的相位差，测量软件可以计算出光线的路径差，从而得到物体表面与参考平面之间的距离。
由于测头可以在三个坐标轴上自由移动，所以通过不断测量物体表面的距离，可以得到物体在三维空间中的位置和形状。
测量软件会接收并处理测量数据，并生成对应的三维模型或测量报告。
这些数据可以用于分析物体的形状精度、尺寸偏差等
信息，为产品设计、制造以及质量控制提供重要参考。
综上所述，三坐标测量仪利用光学干涉和精密机械结构的原理，通过测量物体表面反射光线和参考光线的相位差，实现对物体三维位置和尺寸的精确测量。
它在工业生产、科研等领域具有重要的应用价值。
什么是三坐标？三坐标的工作原理是什么？
什么是三坐标？三坐标的工作原理是什么？南京三坐标专家称三坐标即三坐标测量机，英文Coordinate Measuring Machining，缩写CMM，它是指在三维可测的空间范围内，能够根据测头系统返回的点数据，通过三坐标的软件系统计算各类几何形状、尺寸等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪或三坐标量床。
三坐标的工作工作原理任何形状都是由空间点组成的，所有的几何量测量都可以归结为空间点的测量，因此精确进行空间点坐标的采集，是评定任何几何形状的基础。
坐标测量机的基本原理是将被测零件放入它允许的测量空间，精确的测出被测零件表面的点在空间三个坐标位置的数值，将这些点的坐标数值经过计算机数据处理，拟合形成测量元素，如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等，经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其他几何量数据。
在测量技术上，光栅尺及以后的容栅、磁栅、激光干涉仪的出现，革命性的把尺寸信息数字化，不但可以进行数字显示，而且为几何量测量的计算机处理，进而用于控制打下基础。
三坐标测量仪可定义为“一种具有可作三个方向移动的探测器，可在三个相互垂直的导轨上移动，此探测器以接触或非接触等方式传送讯号，三个轴的位移测量系统(如光学尺)经数据处理器或计算机等计算出工件的各点坐标(X、Y、Z)及各项功能测量的仪器”。
三坐标测量仪的测量功能应包括尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度等。
三坐标测量仪的使作注意事项南京三坐标专家称正确使用三坐标测量仪对其使用寿命、精度起到关键作用，应注意以下几个问题：1、工件吊装前，要将探针退回坐标原点，为吊装位置预留较大的空间;工件吊装要平稳，不可撞击三坐标测量仪的任何构件。
2、正确安装零件，安装前确保符合零件与测量机的等温要求。
3、建立正确的坐标系，保证所建的坐标系符合图纸的要求，才能确保所测数据准确。
4、当编好程序自动运行时，要防止探针与工件的干涉，故需注意要增加拐点。
5、对于一些大型较重的模具、检具，测量结束后应及时吊下工作台，以避免工作台长时间处于承载状态。
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测量原理三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种外表测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。
三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。
将被测物体置于三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算求出被测物体的几何尺寸，形状和位置。
三坐标测量机的组成：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);三坐标测量机在现代设计制造流程中的应用逆向工程定义：将实物转变为C AD模型相关的数字化技术，几何模型重建技术和产品制造技术的总称。
广义逆向工程：包括几何逆向，工艺逆向，材料逆向，管理逆向等诸多方面的系统工程。
正向工程：产品设计-->制造-->检验(三坐标测量机)逆向工程：早期：美工设计-->手工模型(1：1)-->3轴靠模铣床当今：工件(模型)-->3维测量(三坐标测量机)-->设计à制造逆向工程设备：1，测量机：获得产品三维数字化数据(点云/特征);2，曲面/实体反求软件：对测量数据进行处理，实现曲面重构，甚至实体重构;3， CAD/CAE/CAM软件;4，数控机床;逆向工程中的技术难点：1，获得产品的数字化点云(测量扫描系统);2，将点云数据构建成曲面及边界，甚至是实体(逆向工程软件);3，与CAD/CAE/CAM系统的集成;(通用CAD/CAM/CAE软件)4，为快速准确地完成以上工作，需要经验丰富的专业工程师(人员);三坐标测量机测量原理三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种外表测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。
三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。
三坐标测量之测头原理
三坐标测量之测头原理
测头作为测量传感器，是坐标测量系统中非常重要的部件。
三坐标测量机的工作效率、精度与测头密切相关。
就测头结构原理来说，测头可分为接触式【触发式】和非接触式两大类。
触发式测量头又分为机械接触式测头和感应式测头；非接触式测头则包括光学显微镜、电视扫描头及激光扫描头等。
接触式测头又称为“软测头”，适于动态测量。
这种测头作为测量传感器，是唯一与工件接触的部件，每测量一个点时，测头传感部分总有一个“接触一偏转一发讯一回复，的过程，测头的测针（一般是红宝石）与被测件接触后可作偏移，传感器输出模拟位移量的信号。
电气接触式测头是目前使用最多的测头。
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三坐标测头原理及相关基本原理
1. 引言
三坐标测头（CMM）是一种常用的测量设备，用于测量物体的几何尺寸和形状。
它是由测头、导轨、控制系统等组成的系统，具有高精度、高稳定性的特点。
三坐标测头的原理是基于三维坐标测量技术，通过测头在空间中的位置和方向来测量物体的三维坐标。
2. 三坐标测头的基本原理
三坐标测头的基本原理是利用测头在空间中的位置和方向来确定物体的三维坐标。
它包括以下几个方面的原理：
2.1 坐标系
三坐标测头使用的是笛卡尔坐标系，即三维直角坐标系。
它由三个相互垂直的轴组成，分别是X轴、Y轴和Z轴。
X轴和Y轴在水平面上，Z轴垂直于水平面。
物体的三维坐标可以通过测头在这个坐标系中的位置来确定。
2.2 测头
测头是三坐标测头系统中的核心部件，它通过接触或非接触的方式与被测物体进行接触或扫描，获取物体的三维坐标。
测头通常由探测元件和支撑结构组成。
探测元件可以是机械式、光学式或电磁式等不同类型的传感器，用于感知物体表面的形状和位置。
2.3 导轨
导轨是三坐标测头系统中的运动部件，用于控制测头在空间中的位置和方向。
导轨通常由滑块和导轨轨道组成，滑块可以在导轨轨道上做直线运动。
导轨的设计和制造对于三坐标测头的精度和稳定性有着重要影响。
2.4 控制系统
控制系统是三坐标测头系统中的核心部分，它负责控制测头的运动和测量过程。
控制系统通常由计算机和控制器组成，计算机用于处理测量数据和控制测头的运动，控制器用于控制测头的动作和信号传输。
3. 三坐标测头的工作原理
三坐标测头的工作原理是通过测头在空间中的位置和方向来测量物体的三维坐标。
它的工作过程可以分为以下几个步骤：
3.1 建立坐标系
在进行测量之前，需要先建立一个坐标系。
坐标系可以通过测头的初始位置和方向来确定，也可以通过参考物体的已知坐标来确定。
建立坐标系后，测头就可以根据坐标系来测量物体的三维坐标。
3.2 定位测头
测头需要准确地定位到待测物体的表面，以便进行测量。
定位测头的方法有多种，可以是手动定位或自动定位。
手动定位需要操作人员根据视觉或触觉来控制测头的位置和方向，而自动定位则是由控制系统来控制测头的运动。
3.3 接触或扫描测量
定位到物体表面后，测头可以进行接触或非接触的测量。
接触测量是通过测头的探测元件与物体表面接触，利用探测元件的运动来测量物体的形状和位置。
非接触测量是通过测头的探测元件与物体表面不接触，利用光学或电磁等原理来测量物体的形状和位置。
3.4 测量数据处理
测量完成后，测头会将测量数据传输给控制系统进行处理。
控制系统会对测量数据进行滤波、校正和计算等处理，得到物体的三维坐标。
测量数据可以通过计算机软件来显示和分析，以便进行进一步的处理和评估。
4. 三坐标测头的应用领域
三坐标测头广泛应用于制造业中的质量控制和产品检测领域。
它可以测量各种类型的物体，包括平面、曲面、孔、轴线等。
三坐标测头在以下几个领域有着重要的应用：
4.1 汽车制造
在汽车制造过程中，三坐标测头可以用来测量汽车零部件的尺寸和形状，以确保其符合设计要求。
它可以检测汽车车身的平整度、车轮的对称性和轮胎的圆度等关键参数，从而提高汽车的质量和性能。
4.2 航空航天
在航空航天领域，三坐标测头可以用来测量飞机零部件的尺寸和形状，以确保其符合航空标准。
它可以检测飞机机翼的弯曲度、发动机的平衡性和航空电子设备的精度等关键参数，从而提高飞机的安全性和可靠性。
4.3 电子制造
在电子制造领域，三坐标测头可以用来测量电子产品的尺寸和形状，以确保其符合电子标准。
它可以检测电路板的孔距、元器件的间距和焊接质量等关键参数，从而提高电子产品的可靠性和性能。
4.4 工业设计
在工业设计领域，三坐标测头可以用来测量产品的尺寸和形状，以评估产品的设计质量。
它可以检测产品的曲线度、平面度和对称性等关键参数，从而提高产品的外观和功能。
5. 总结
三坐标测头是一种常用的测量设备，可以用来测量物体的三维坐标。
它的基本原理是通过测头在空间中的位置和方向来测量物体的三维坐标。
三坐标测头的工作过程包括建立坐标系、定位测头、接触或扫描测量和测量数据处理等步骤。
三坐标测头广泛应用于制造业中的质量控制和产品检测领域，包括汽车制造、航空航天、电子制造和工业设计等领域。
通过使用三坐标测头，可以提高产品的质量、性能和可靠性，从而满足市场对产品质量的要求。