三坐標概述

　　三坐標測量機 (Coordinate Measuring Machine, CMM) 是指在一個六面體的空間范圍內，能夠表現幾何形狀、長度及圓周分度等測量能力的儀器，又稱為三坐標測量儀或三次元。

　　三坐標測量儀的分類

　　三坐標測量儀有不同的操作需求、測量范圍和測量精度，這些對選用三坐標測量儀是很重要的。

　　根據中國儀器超市資料，按三坐標測量儀結構可分為如下幾類：

　　1. 移動橋架型 (Moving bridge type)

　　移動橋架型，為最常用的三坐標測量儀的結構， 軸為主軸在垂直方向移動，廂形架導引主軸沿水平梁在 方向移動，此水平梁垂直 軸且被兩支柱支撐于兩端，梁與支柱形成“橋架”，橋架沿著兩個在水平面上垂直 和 軸的導槽在 軸方向移動。因為梁的兩端被支柱支撐，所以可得到最小的撓度，且比懸臂型有較高的精度。

　　2. 床式橋架型 (Bridge bed type)

　　床式橋架型， 軸為主軸在垂直方向移動，廂形架導引主軸沿著垂直 軸的梁而移動，而梁沿著兩水平導軌在 軸方向移動，導軌位于支柱的上表面，而支柱固定在機械本體上。此型與移動橋架型一樣，梁的兩端被支撐，因此梁的撓度為最少。此型比懸臂型的精度好，因為只有梁在 軸方向移動，所以慣性比全部橋架移動時為小，手動操作時比移動橋架型較容易。

　　3. 柱式橋架型 (Gantry type)

　　柱式橋架型，與床式橋架型式比較時，柱式橋架型其架是直接固定在地板上又稱為門型，比床式橋架型有較大且更好的剛性，大部分用在較大

　　型的三坐標測量儀上。各軸都以馬達驅動，測量范圍很大，操作者可以在橋架內工作。

　　4. 固定橋架型 (Fixed bridge type)

　　固定橋架型，軸為主軸在垂直方向移動，廂形架導引主軸沿著垂直 軸的水平橫梁上做 方向移動。橋架 ( 支柱 ) 被固定在機器本體上，測量臺沿著水平平面的導軌作 軸方向的移動，且垂直于 和 軸。每軸皆由馬達來驅動，可確保位置精度，此機型不適合手動操作。

　　5. L 形橋架型 (L-Shpaed bridge type)

　　L 形橋架型，這個設計乃是為了使橋架在 軸移動時有最小的慣性而作的改變。它與移動橋架型相比較，移動組件的慣性較少，因此操作較容易，但剛性較差。

　　6. 軸移動懸臂型 (Fixed table cantilever arm type)

　　軸移動懸臂型， 軸為主軸在垂直方向移動，廂形架導引主軸沿著垂直 軸的水平懸臂梁在 軸方向移動，懸臂梁沿著在水平面的導槽在 軸方向移動，且垂直于 軸和 軸。此型為三邊開放，容易裝拆工件，且工件可以伸出臺面即可容納較大工件，但因懸臂會造成精度不高。此型早期很盛行，現在已不普遍。

　　7. 單支柱移動型 (Moving table cantilever arm type)

　　單支柱移動型， 軸為主軸在垂直方向移動，支柱整體沿著水平面的導槽在 軸上移動，且垂直 軸，而 軸連接于支柱上。測量臺沿著水平面的導槽在 軸上移動，且垂直 軸和 軸。此型測量臺面、支柱等具很好的剛性，因此變形少，且各軸的線性刻度尺與測量軸較接近，以符合阿貝定理。

　　8. 單支柱 測量臺移動型 (Single column xy table type)

　　單支柱 測量臺移動型， 軸為主軸在垂直方向移動，支柱上附有 軸導槽，支柱被固定在測量儀本體上。測量時，測量臺在水平面上沿著軸和軸方向作移動。

　　9. 水平臂測量臺移動型 (Moving table horizontal arm type)

　　水平臂測量臺移動型，廂形架支撐水平臂沿著垂直的支柱在垂直 ( 軸 ) 的方向移動。探頭裝在水平方向的懸臂上，支柱沿著水平面的導槽在軸方向移動，且垂直 軸，測量臺沿著水平面的導槽在 軸方向移動，且垂直于 軸和 軸。這是水平懸臂型的改良設計，為了消除水平臂在 軸方向，因伸出或縮回所產生的撓度。

　　10. 水平臂測量臺固定型 (Fixed table horizontal arm type)

　　水平臂測量臺固定型，其構造與測量臺移動型相似。此型測量臺固定，軸均在導槽內移動，測量時支柱在 軸的導槽移動，而軸滑動臺面在垂直軸方向移動。

　　11. 水平臂移動型 (Moving ram horizotal arm type)

　　水平臂移動型， 軸懸臂在水平方向移動，支撐水平臂的廂形架沿著支柱在 軸方向移動，而支柱垂直 軸。支柱沿著水平面的導槽在 軸方向移動，且垂直 軸和 軸，故不適合高精度的測量。除非水平臂在伸出或回收時，對因重量而造成的誤差有所補償。目前應用在車輛檢驗工作。

　　12. 閉環橋架型 (Ring bridge type)

　　閉環橋架型，由于它的驅動方式在工作臺中心，可減少因橋架移動所造成沖擊，為所有三坐標測量儀中最穩定的一種。

　　三坐標測量機的配件

　　一般包含探針、控制器、加密鎖、測頭、測量軟件、校正球、計算機等

　　三坐標測量機的選定標準

　　制造業中的質量目標在于將零件的生產與設計要求保持一致。但是，保持生產過程的一致性要求對制造流程進行控制。建立和保持制造流程一致性最為有效的方法是準確地測量工件尺寸，獲得尺寸信息后，分析和反饋數據到生產過程中，使之成為持續提高產品質量的有效工具。

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