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三座標測量機(Coordinate Measuring Machining,簡稱CMM即三次元,它是指在一個六面體的空間範圍內,能夠表現幾何形狀、長度及圓周分度等測量能力的儀器,又稱為三座標測量儀或三座標量床。三次元測定機可定義為一種具有可作三個方向移動的探測器,可在三個相互垂直的導軌上移動,此探測器以接觸或非接觸等方式傳送訊號,三個軸的位移測量系統(如光學尺)經資料處理器或電腦等計算出工件的各點座標(XYZ)及各項功能測量的儀器
 
三座標測量機的組成:1.主機機械系統(XYZ三軸或其它)2.測頭系統;3.電氣控制硬體系統;4.資料處理軟體系統


根據ISO 10360 國際標準《座標測量機的驗收、檢測和複檢檢測》第一部分的規定,根據機械結構,對主要的測量機結構類型作如下分類:

 


1. 移動橋式座標測量機          
這類座標測量機有沿著相互正交的導軌而運動的三個組成部分,裝有探測系統的第一部分裝在第  二部分上,並相對其作垂直運動。第一和第二部分的總成相對第三部分作水準運動。第三部分被架在機座的對應兩側的支柱支承上,並相對機座作水準運動,機座承載工件。 
移動橋式座標測量機是目前中小型測量機的主要結構型式,承載能力較大,本身具有檯面,受地基影響相對較小,開敞性好,精度比固定橋式稍低。 

2. 固定橋式座標測量機 
這類座標測量機有沿著相互正交的導軌而運動的三個組成部分,裝有探測系統的第一部分裝在第二部分上並相對其作垂直運動。第一和第二部分的總成沿著牢固裝在機座兩側的橋架上端作水準運動,在第三部分上安裝工件。 
高精度測量機通常採用固定橋式結構。固定橋式測量機的優點是結構穩定,整機剛性強,中央驅動,偏擺小,光柵在工作臺的中央,阿貝誤差小,XY 方向運動相互獨立,相互影響小;缺點是被測量物件由於放置在移動工作臺上,降低了機器運動的加速度,承載能力較小。經過改進,這類測量機速度已可達400 mm/s,加速度達到3000 mm/s2,承重達2000kg

3. 龍門式座標測量機 
這類座標測量機有沿著相互正交的導軌而運動的三個組成部分,裝有探測系統的第一部分裝在第二部分上並相對其作垂直運動。第一和第二部分的總成相對第三部分作水準運動。第三部分在機座兩側的導軌上作水準運動,機座或地面承載工件。 
龍門式座標測量機一般為大中型測量機,要求較好的地基,立柱影響操作的開闊性,但減少了移動部分品質,有利於精度及動態性能的提高,正因為此,近來亦發展了一些小型帶工作臺的龍門式測量機。龍門式測量機最長可到數十米,由於其剛性要比水準臂式好,因而對大尺寸而言可具有足夠的精度。 

4. 水準懸臂座標測量機 
這類座標測量機有沿著相互正交的導軌而運動的三個組成部分,裝有探測系統的第一部分裝在第               二部分上並相對其作水準運動。第一和第二部分的總成相對第三部分作垂直運動。第三部分相對機座作水準運動,並在機座上安裝工件;如果進行細分,可分為水準懸臂移動式座標測量機、固定工作臺水準懸臂座標測量機、移動工作臺水準懸臂座標測量機。 
水準臂測量機在X 方向很長,Z 向較高,整機開敞性比較好,是測量汽車各種分總成、白車身時最常用的測量機。 

       
在設計和選型過程中,正交式測量系統的整體結構形式的選擇是首先碰到的問題。需要根據被測工件的尺寸、類型和精度要求,
選定適合的機器結構形式。 
移動橋式:開敞性好,承載能力好,結構剛性好,是中小型測量機的主流機型,占中小型測量機總量的70%-80% 

>>固定橋式:結構穩定,是高精度測量機的首選型式。 

>>龍門式測量機(高架橋式測量機):由於其剛性較水準臂測量機要好得多,對大尺寸工件的測量而言具有足夠的精度,是大尺寸
工件高精度測量的首選。 

>>水準臂式測量機:由於汽車工業測量高度較高(2 米左右),水準方向要伸入車內測內飾件,有時還要兩台甚至三台配合使用,
在這個領域內水準臂測量機得到廣泛使用。