三坐标测量机CMM
三坐标检测报告怎么看
三坐标检测报告是一种常用的工具，用于评估和测量物体的尺寸、形状和位置。
在制造业中，三坐标检测报告被广泛应用于质量控制和产品验证的过程中。
本文将介绍三坐标检测报告的基本概念、使用步骤以及如何正确解读报告结果。
1. 三坐标检测报告的基本概念三坐标检测报告是通过使用三坐标测量机（CMM）对待测物体进行测量得到的结果。
CMM是一种具有X、Y、Z三个坐标轴的测量设备，可以精确测量物体的各种尺寸参数。
三坐标检测报告通常包括测量结果、公差范围以及评估物体的合格性等内容。
2. 使用步骤步骤一：准备工作在进行三坐标检测之前，首先需要选择适当的测量方法和设备。
根据待测物体的大小、形状和材料等特性，选择合适的探头和测量方案。
同时，确保三坐标测量机的状态良好，校准准确。
步骤二：测量操作按照预定的测量方案，将待测物体安置在三坐标测量机的工作台上。
通过探针的触碰，测量仪器将会自动记录物体在各个坐标轴上的位置和形状数据。
根据需要，可以进行多次测量以提高测量结果的准确性。
步骤三：数据处理测量完成后，得到的数据将会被导出并进行处理。
数据处理的过程包括但不限于数据清理、坐标转换、误差校正和数据分析等。
处理后的数据将会用于生成三坐标检测报告。
步骤四：报告生成根据测量数据和相关要求，生成三坐标检测报告。
报告通常包含物体的尺寸、形状和位置等参数，以及与预设的公差范围进行比较的结果。
报告的格式可以根据需要进行定制，以满足不同的应用场景。
3. 解读报告结果三坐标检测报告的结果对于进行质量控制和产品验证至关重要。
在解读报告结果时，需要注意以下几点： - 合格与不合格：根据报告中的比较结果，判断待测物体是否符合预设的公差要求。
合格的物体意味着其尺寸、形状和位置均在预期范围内，不合格则需要进一步分析和处理。
- 公差范围：报告中通常会给出物体各个参数的公差范围。
通过对比实际测量结果和公差范围，可以判断物体的合格性。
- 异常点和趋势：报告中可能会显示出与预期相差较大的测量值，这些异常点可能是由于测量误差或物体本身存在问题所致。
什么是三坐标测量仪的CMM值-
什么是三坐标测量仪的CMM值？在制造行业中，精准明确的测量是保证产品质量的关键。
三坐标测量仪作为现代测量技术的一种，已经成为了各行各业，特别是机械、汽车、航空航天等高精度制造领域的设备。
而在三坐标测量仪中，CMM值（三坐标测量仪的测量不确定度）是衡量其测量精度的紧要指标。
那么，什么是三坐标测量仪的CMM值？它对我们的生产制造有何紧要意义？一、三坐标测量仪的工作原理在了解CMM值之前，我们首先来了解一下三坐标测量仪的工作原理。
三坐标测量仪重要由主机、测头、掌控系统、计算机等构成。
它通过测头在三维空间中取得被测物体的点坐标，然后依据取得的坐标信息，通过计算得出物体的形状、尺寸、相对位置等参数。
二、CMM值的概念及计算方法CMM值，即三坐标测量仪的测量不确定度，是指测量过程中由于各种因素的影响所产生的误差范围。
CMM值是一个评估测量结果可信度的关键参数，它反映了三坐标测量仪的测量精度。
计算CMM值的方法有多种，其中见的是依据统计学原理，通过对多次测量结果的分布情况进行计算得出。
三、CMM值的紧要意义在制造业中，产品的质量是企业的生命线。
而三坐标测量仪作为精准明确测量的紧要工具，对于保证产品质量起到了举足轻重的作用。
而CMM值作为衡量三坐标测量仪精度的紧要指标，对于我们把握产品质量具有紧要意义。
首先，CMM值直接关系到产品的测量精度。
只有当CMM值充足小，才略保证测量结果的精准性，从而为产品质量掌控供给牢靠依据。
其次，CMM值也是评估三坐标测量仪性能的紧要依据。
不同品牌、型号的三坐标测量仪，其CMM值可能存在较大差异，因此，在选择三坐标测量仪时，了解其CMM值可以帮助我们做出更为合理的决策。
另外，CMM值还反映了测量过程中不确定因素对测量结果的影响。
通过对CMM值的了解和分析，我们可以找出影响测量精度的重要因素，并实行有效措施降低这些因素的影响，从而提高测量精度和产品质量。
四、如何降低CMM值的影响为了提高产品质量和测量精度，降低CMM值的影响，我们可以实行以下措施：选择合适的三坐标测量仪：依据实际需求选择合适的品牌、型号的三坐标测量仪，确保其测量不确定度能够充足生产要求。
三坐标测量机CMM
3.3.1三坐标测量机的组成:
作为一种测量仪器，三坐标测量机需要三 个方向的标准器（标尺），利用导轨实现沿相应 方向的运动，还需要三维测头对被测量进行探测 和瞄准。此外，测量机还具有数据自动处理和自 动检测等功能，需要由相应的电气控制系统与计 算机软硬件实现。
3.1.1.三坐标测量机的组成
加长杆
测端(探针)
测端(探针)
测端(探针)
测头的选用
扫描测头的应用范围
（1）应用于有形状要求的零件的轮 廓的测量。
（2）对于未知曲面的测量。
3.1.1.三坐标测量机的组成
3.电气系统
电气控制系统
计算机硬件部分
测量机软件
打印与绘图装置
三坐标测量机的组成
（1）主机 框架结构 标尺系统 导轨 驱动装置 平衡部件 转台与附件
点云数据获取方
数
法分类
据 获
取
方
法
声
三角测量
学
非
激光测距
接
触 式
光 学
干涉法
方
法
结构光法
图像分析
层析法
电 磁
超声波法
接 触
机械手臂
式
方
法
CMM
3.1 接触式测量
三坐标测量机（CMM） Coordinate Measuring Machine
一种高效率的新型精密测量仪器，是一种具有很强柔性的 大型精密三坐标测量设备。 广泛应用于对各类零件的自动检测和测量。 三坐标测量机具有适应性强功能完善等特点。
X轴标尺
框架 导轨 X轴标尺 X轴驱动
3.1.1.三坐标测量机的组成
2.三坐标测量机的测头系统 1）测头系统的组成：
CMM
第九章 三坐标测量机第一节 概述一、三坐标测量机的产生三坐标测量机（Coordinate Measuring Machining ，简称CMM ）是20世纪60年代发展起来的一种新型高效的精密测量仪器。
它的出现，一方面是由于自动机床、数控机床高效率加工以及越来越多复杂形状零件加工需要有快速可靠的测量设备与之配套；另一方面是由于电子技术、计算机技术、数字控制技术以及精密加工技术的发展为三坐标测量机的产生提供了技术基础。
1960年，英国FERRANTI 公司研制成功世界上第一台三坐标测量机，到20世纪60年代末，已有近十个国家的三十多家公司在生产CMM ，不过这一时期的CMM 尚处于初级阶段。
进入20世纪80年代后，以ZEISS 、LEITZ 、DEA 、LK 、三丰、SIP 、FERRANTI 、MOORE 等为代表的众多公司不断推出新产品，使得CMM 的发展速度加快。
现代CMM 不仅能在计算机控制下完成各种复杂测量，而且可以通过与数控机床交换信息，实现对加工的控制，并且还可以根据测量数据，实现反求工程。
目前，CMM 已广泛用于机械制造业、汽车工业、电子工业、航空航天工业和国防工业等各部门，成为现代工业检测和质量控制不可缺少的万能测量设备。
图9-1 三坐标测量机的组成1—工作台 2—移动桥架 3—中央滑架 4—Z 轴 5—测头 6—电子系统二、三坐标测量机的组成及工作原理4 3615X2Y Z（一）CMM 的组成三坐标测量机是典型的机电一体化设备，它由机械系统和电子系统两大部分组成。
（1）机械系统：一般由三个正交的直线运动轴构成。
如图9-1所示结构中，X 向导轨系统装在工作台上，移动桥架横梁是Y 向导轨系统，Z 向导轨系统装在中央滑架内。
三个方向轴上均装有光栅尺用以度量各轴位移值。
人工驱动的手轮及机动、数控驱动的电机一般都在各轴附近。
用来触测被检测零件表面的测头装在Z 轴端部。
（2）电子系统：一般由光栅计数系统、测头信号接口和计算机等组成，用于获得被测坐标点数据，并对数据进行处理。
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定义与原理定义三坐标测量机（CMM）是一种基于坐标测量原理的高精度测量设备，用于对三维空间内的几何元素进行精确测量。
原理通过测头在三个互相垂直的导轨上移动，感应被测物体表面的点，经过数据处理得到被测点的坐标值。
通过对比被测点与设计模型或标准值的差异，实现对被测物体尺寸、形状和位置的精确测量。
结构三坐标测量机主要由机座、导轨、测头、控制系统和数据处理系统等组成。
控制系统控制测头的移动和数据采集，通常由计算机和伺服驱动系统组成。
导轨实现测头在三个方向上的移动，通常采用高精度直线导轨或气浮导轨。
机座提供稳定的支撑基础，保证测量精度。
测头与被测物体表面接触，感应表面点的坐标值，通常配备有多种不同形状和尺寸的测针以适应不同测量需求。
数据处理系统对采集的数据进行处理和分析，输出测量结果和报告。
结构与组成其他领域如电子、医疗器械、能源等领域中的高精度测量需求。
对模具的型面、尺寸等进行精确测量，提高模具制造精度和生产效率。
航空航天对飞机、火箭等复杂结构进行高精度测量，确保飞行安全和性能要求。
机械制造用于零部件的尺寸、形状和位置精度检测，确保产品质量。
汽车工业对发动机、车身等关键部件进行精确测量，保证汽车性能和安全性。
应用领域0102接通电源，打开气源，启动计算机和测量软件，最后打开控制器和测头。
关闭测头和控制器，退出测量软件，关闭计算机，断开气源和电源。
开机步骤关机步骤开机与关机图形窗口显示三维模型和测量数据，可以进行缩放、旋转和平移等操作。
菜单栏包含文件、编辑、视图、工具、窗口和帮助等菜单，提供软件的基本功能和操作。
工具栏提供常用命令的快捷按钮，如新建、打开、保存、打印等。
属性窗口显示当前选中对象的属性信息，如名称、类型、坐标等。
状态栏显示当前操作状态和提示信息。
软件界面介绍01020304选择菜单栏中的“文件”->“新建”命令，创建一个新的测量文件。
新建文件选择菜单栏中的“文件”->“打开”命令，打开一个已有的测量文件。
三坐标测量机(CMM)课程 34页PPT文档
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要素测量
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公差检验
• 要素检验
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形状位置公差检验
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位置度公差检验
1.在选择“直径”状态下，公差呈圆或球状。 2. 选择进行位置度公差检验的要素。 3.循环中使用时则每次重复时要素的内存编号自动
加1。 4. 在选中“计算绝对值”状态下，在 “公称值”中
公称值。未选“计算绝对值”时, 可能出现负号。 5.指定输入公称值时的坐标系模式。 6. 如选择“球状”则会变为球状公差领域的3轴公
• 要注意：例如校正φ2.0的测头时，测针尺寸要尽量接近 φ2.0
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测头生成器
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1.选择测头显示 方向 2.测头图形 3.选择 4.选择列表 5.取消选择 6.重置 7.测头旋转半径 等 8.测头结构 9.测头尖端信息
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测头定义
• 根据数值指定定义测头的资料
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座标系的建立
• 机械座标系 三坐标本身设定的座标系。
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测头系统
• 三坐标测量机是用测头来拾取信号的，在三坐标 测量机上使用的测头，按结构原理可分为机械式、 光学式和电气式等；而按测量方法又可分为接触 式和非接触式两类。
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接触式感应器
BHN710的感应器是Renishaw 的PH10M型 ECLIPSE550的感应器是ZEISS的ST3型 大多数CMM制造商的测头系统都选用Renishaw公 司的产品
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原点设定
1.设置指定坐标(X, Y, Z)原点。 2.可使用要素限于点、圆、楕圆、球、圆锥。 注意:使用线、面、圆柱时，请注意原点将被设置为要素中(例如： 线、线上)的某一种
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设定坐标系
1. 调出工件坐标系。 2.指定调出坐标系的编号。 3. 按照已注册的一系列操作，可以很容易地设置工件坐标系。(本选择在CNC为ON 时不能使用) 注意：使用视像测头时，不能使用补正式样功能。
三坐标测量仪的学习
三坐标测量仪初步知识一、三坐标测量机的产生三坐标测量机（Coordinate Measuring Machining，简称CMM）是20世纪60年代发展起来的一种新型高效的精密测量仪器。
它的出现，一方面是由于数控机床高效率加工以及越来越多复杂形状零件加工需要有快速可靠的测量设备与之配套；另一方面是由于电子技术、计算机技术、数字控制技术以及精密加工技术的发展为三坐标测量机的产生提供了技术基础。
现代CMM不仅能在计算机控制下完成各种复杂测量，而且可以通过与数控机床交换信息，实现对加工的控制，并且还可以根据测量数据，实现反求工程。
目前，成为现代工业检测和质量控制不可缺少的万能测量设备。
二、三坐标测量机的组成及工作原理（一）CMM的组成三坐标测量机是典型的机电一体化设备，它由机械系统和电子系统两大部分组成。
（1）机械系统：一般由三个正交的直线运动轴构成。
X向导轨系统装在工作台上，移动桥架横梁是Y向导轨系统，Z向导轨系统装在中央滑架内。
三个方向轴上均装有光栅尺用以度量各轴位移值。
人工驱动的手轮及机动、数控驱动的电机一般都在各轴附近。
用来触测被检测零件表面的测头装在Z轴端部。
（2）电子系统：一般由光栅计数系统、测头信号接口和计算机等组成，用于获得被测坐标点数据，并对数据进行处理。
（二）CMM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，经过数学运算求出其尺寸和形位误差。
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OI；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。
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。
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关节旋转测座
测座的A角以7.5 °分 度从0 °旋转到105 °
A 角旋转
关节旋转测座
B角从-180 °到180 ° 以7.5 °的分度(按顺时 针、逆时针)旋转
B 角旋转
传感器
传感器
接触器断开
正如TP20这样的测头，包 括3个电子接触器，当测杆 接触物体使测杆偏斜时，
至少有一个接触器断开， 此时机器的X、Y、Z光栅被 读出。这组数值表示此时 的测杆球心位置。
3 按测量范围分类 小型、中型、大型
4 按精度分类
低精度、中等精度、高精度
移动桥式三坐标测量机
水平臂式坐标测量机
双水平臂式坐标测量机
用双水平臂式坐标测量机测量汽车
龙门式
龙门式
关节臂(机械手)式测量机
▪ 测量方法：操作者手 持测量手臂，末端探 针接触被测量物体表 面时按下按钮，记录 坐标和探针手柄方向， 通过串口线传到各种
坐标测量机可分为
主机，测头系统和电气系统
三大部分。
3.1.1.三坐标测量机的组成
主机 (机械系统)
Y
3
2
6
电气系统
4 X
5
测头
1
3.1.1.三坐标测量机的组成
1. 主机: 框架结构 标尺系统 导轨 驱动装置 平衡部件 转台与附件
3.1.1.三坐标测量机的组成
1.主机
Z轴平衡部件
Z轴驱动 Z轴标尺 X轴驱动
（2）三维测头 即三维测量传感器，它可在三个方向上感受瞄准信号和 微小位移，以实现瞄准和测微两项功能。
（3）电气系统
包括电气控制系统、计算机硬件部分、测量机软件、打 印和绘图装置
3.1.2 三坐标测量机的分类
1 按自动化程度分类
数显及打印、带小型计算机、CNC
2 按结构形式与运动关系分类
桥式、龙门式、水平臂式、关节臂等
X轴标尺
框架 导轨 X轴标尺 X轴驱动
3.1.1.三坐标测量机的组成
2.三坐标测量机的测头系统 1）测头系统的组成：
测头座
传感器Βιβλιοθήκη 加长杆测端2. 三坐标测量机的测头系统
测头座
定义测头角度
▪ A角（绕X轴转动的角度，顺时针为负，逆时针为 正。）
▪ B角（绕Z转动的角度）
2
B 1 A (a)
2 1 (b)
加长杆
测端(探针)
测端(探针)
测端(探针)
测头的选用
扫描测头的应用范围
（1）应用于有形状要求的零件的轮 廓的测量。
（2）对于未知曲面的测量。
3.1.1.三坐标测量机的组成
3.电气系统
电气控制系统
计算机硬件部分
测量机软件
打印与绘图装置
三坐标测量机的组成
（1）主机 框架结构 标尺系统 导轨 驱动装置 平衡部件 转台与附件
使用的测头系统。
1 测头标定
1) 校验测头的目的
(1)计算测头的等效直径 (2)计算各个转换角度之间的相互位置关系
1 测头标定
1 测头标定
测头标定原理
D’
探头在直径为D的
D
标准球上采多于5
个点,球心拟合出
直径为D’的球
等效直径 d=D’-D
1 测头标定
2）校验测头的一般步骤
（1）将测头系统正确配置并安装在三坐标测量机 的主轴上；
▪ 4)辅助功能：坐标系、地标平面、坐标轴的选择； 公制、英制转换及其他各种辅助功能。
▪ 5)输出管理功能：输出设备选择、输出格式及测量 结果类型的选择等。
▪ 6)几何元素测量功能
3.1.3三坐标测量机软件分类
２、专用测量软件：
▪ 指在基本测量软件平台上开发的针对某种具有特定用途的 零部件的测量与评价软件。通常包括：齿轮、螺纹、凸轮、 自由曲线、自由曲面等
第三章 逆向建模点云数据获取
▪ 3.1 接触式测量法 ▪ 3.2 非接触式测量法 ▪ 3.3 断层数据测量方法 ▪ 3.4 三维数据测量方法的选择 ▪ 3.5 测量数据误差分析
产品表面数字化
产品表面数字化（点云数据获取）：是 指通过特定的测量设备和测量方法，将物体 的表面形状转换成离散的几何坐标数据，在 此基础上，就可以进行复杂曲面的建模、评 价、改进和制造。
坐标测量原理:
被测物体置于三坐标机的测量空间，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，经计算可求出被测对象的几何尺寸、形状 和位置。
基于坐标测量原理
Z
A
1
I3
OI
2
O Y
X
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，触测孔壁上的三个点（点1、2、3），根据这三点的坐标
软件包上
精度低，范围大
返回
3.1.3三坐标测量机软件分类
１、基本测量软件
▪ 1)运动管理功能：包括运动方式选择、运动进度选 择、测量速度选择。
▪ 2)测头管理功能：包括测头标定、测头校正、自动 补偿测头半径和各向偏值、测头保护及测头管理。
▪ 3)零件管理功能：确定零件坐标系及坐标原点、不 同工件坐标系的转换。
（2）为满足被测量工件的测量需要，添加相应测 头角度；
（3）设置相应参数，在标准球上采不少于5点； （4）软件自动计算出测头的等效直径和各个角度
之间的相互位置关系。
返回
2 建立工件坐标系
1 机器坐标系（x,y,z） 2 基准坐标系（x0,y0,z0） 3 工件坐标系（x’,y’,z’）
1.3.4 测量过程
1,测头校验
2,建立工件坐标系
4,数据采集
3,数据测量规划
下一节
1.3.4 测量过程
1、 测量前的准备 （1）测头标定 （2）工件找正
2、 数据测量规划 沿着特征方向走，顺着法向采。
（１）规则形状的数据采集规划 （２）自由曲面的数据采集规划
1 测头标定
测头校验是三坐标测 量机进行测量时不可缺 少的一个重要步骤，目 的是要正确得到被测零 件的测量参数。因此检 测零件时首先要校正所
值即可计算出孔的直径及圆心OI坐标。
3.3.1三坐标测量机的组成:
作为一种测量仪器，三坐标测量机需要三 个方向的标准器（标尺），利用导轨实现沿相应 方向的运动，还需要三维测头对被测量进行探测 和瞄准。此外，测量机还具有数据自动处理和自 动检测等功能，需要由相应的电气控制系统与计 算机软硬件实现。
3.1.1.三坐标测量机的组成
点云数据获取方
数
法分类
据 获
取
方
法
声
三角测量
学
非
激光测距
接
触 式
光 学
干涉法
方
法
结构光法
图像分析
层析法
电 磁
超声波法
接 触
机械手臂
式
方
法
CMM
3.1 接触式测量
三坐标测量机（CMM） Coordinate Measuring Machine
一种高效率的新型精密测量仪器，是一种具有很强柔性的 大型精密三坐标测量设备。 广泛应用于对各类零件的自动检测和测量。 三坐标测量机具有适应性强功能完善等特点。