?三坐標三次元測量儀（簡稱三坐標測量儀或三次元）是一種高精度的幾何尺寸測量設備，通過探測系統(tǒng)（如測頭）與被測物體接觸或非接觸，獲取物體表面點的三維坐標值，再通過軟件計算和分析，實現(xiàn)對零件尺寸、形狀、位置公差等的精確測量。廣泛應用于機械制造、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)和逆向工程等領域。
1. 硬件組成
機械主體：
框架結構：常見類型包括懸臂式、橋式、龍門式、便攜式等，決定設備的測量范圍和穩(wěn)定性。
導軌系統(tǒng)：采用高精度直線導軌（如氣浮導軌），確保運動平穩(wěn)、無摩擦。
工作臺：用于放置被測工件，多為花崗巖材質(zhì)，具有高硬度、低膨脹系數(shù)的特性。
探測系統(tǒng)：
接觸式測頭：如觸發(fā)式測頭（紅寶石測針），通過物理接觸工件表面獲取坐標，精度高（可達微米級），適合測量規(guī)則表面。
非接觸式測頭：如光學測頭（激光、影像）、掃描測頭，通過光線或圖像采集獲取數(shù)據(jù)，適用于軟質(zhì)、易變形或復雜曲面工件。
伺服系統(tǒng)：
由電機、驅(qū)動器和反饋裝置（如光柵尺）組成，控制測頭在 X、Y、Z 三個坐標軸上的移動，實現(xiàn)精準定位。
數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：
包括計算機和測量軟件（如 PC-DMIS、QUINDOS、CALYPSO 等），用于數(shù)據(jù)采集、三維建模、公差分析和報告生成。
2. 工作原理
坐標系建立：通過工件坐標系（如基準面、基準軸）與機器坐標系的匹配，確定測量基準。
數(shù)據(jù)采集：測頭按預設路徑（手動或自動）接觸或掃描工件表面，獲取離散點的三維坐標（X, Y, Z）。
幾何要素提取：通過軟件對采集點進行擬合，計算出工件的基本幾何要素（如點、線、面、圓、圓柱、圓錐等）。
公差評定：將實測數(shù)據(jù)與設計圖紙的理論值對比，計算尺寸公差（如直徑、長度）、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）。
報告輸出：生成可視化測量報告，標注超差項并提供分析建議。