?三坐標(biāo)三次元測(cè)量?jī)x（簡(jiǎn)稱三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或三次元）是一種高精度的幾何尺寸測(cè)量設(shè)備，通過(guò)探測(cè)系統(tǒng)（如測(cè)頭）與被測(cè)物體接觸或非接觸，獲取物體表面點(diǎn)的三維坐標(biāo)值，再通過(guò)軟件計(jì)算和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)零件尺寸、形狀、位置公差等的精確測(cè)量。廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、航空航天、汽車、電子、模具等行業(yè)的質(zhì)量控制、產(chǎn)品研發(fā)和逆向工程等領(lǐng)域。
1. 硬件組成
機(jī)械主體：
框架結(jié)構(gòu)：常見(jiàn)類型包括懸臂式、橋式、龍門式、便攜式等，決定設(shè)備的測(cè)量范圍和穩(wěn)定性。
導(dǎo)軌系統(tǒng)：采用高精度直線導(dǎo)軌（如氣浮導(dǎo)軌），確保運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)摩擦。
工作臺(tái)：用于放置被測(cè)工件，多為花崗巖材質(zhì)，具有高硬度、低膨脹系數(shù)的特性。
探測(cè)系統(tǒng)：
接觸式測(cè)頭：如觸發(fā)式測(cè)頭（紅寶石測(cè)針），通過(guò)物理接觸工件表面獲取坐標(biāo)，精度高（可達(dá)微米級(jí)），適合測(cè)量規(guī)則表面。
非接觸式測(cè)頭：如光學(xué)測(cè)頭（激光、影像）、掃描測(cè)頭，通過(guò)光線或圖像采集獲取數(shù)據(jù)，適用于軟質(zhì)、易變形或復(fù)雜曲面工件。
伺服系統(tǒng)：
由電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器和反饋裝置（如光柵尺）組成，控制測(cè)頭在 X、Y、Z 三個(gè)坐標(biāo)軸上的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。
數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：
包括計(jì)算機(jī)和測(cè)量軟件（如 PC-DMIS、QUINDOS、CALYPSO 等），用于數(shù)據(jù)采集、三維建模、公差分析和報(bào)告生成。
2. 工作原理
坐標(biāo)系建立：通過(guò)工件坐標(biāo)系（如基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)軸）與機(jī)器坐標(biāo)系的匹配，確定測(cè)量基準(zhǔn)。
數(shù)據(jù)采集：測(cè)頭按預(yù)設(shè)路徑（手動(dòng)或自動(dòng)）接觸或掃描工件表面，獲取離散點(diǎn)的三維坐標(biāo)（X, Y, Z）。
幾何要素提取：通過(guò)軟件對(duì)采集點(diǎn)進(jìn)行擬合，計(jì)算出工件的基本幾何要素（如點(diǎn)、線、面、圓、圓柱、圓錐等）。
公差評(píng)定：將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)圖紙的理論值對(duì)比，計(jì)算尺寸公差（如直徑、長(zhǎng)度）、形狀公差（如平面度、圓度）和位置公差（如平行度、垂直度、同軸度等）。
報(bào)告輸出：生成可視化測(cè)量報(bào)告，標(biāo)注超差項(xiàng)并提供分析建議。