学会三次元测量仪有用吗[浅谈三次元测量仪的发展]

 三次元测量仪器作为一种多年来公认的通用性极强、自动化程度高、几何量测量精度高的测量系统在当前制造技术与科学技术研究中，几乎所有的加工制造行业都有极广泛的应用。它是将各种几何元素的测量转化为这些几何元素上一些特征点集之坐标位置的测量。在测得这些特征点的坐标位置后，再由相应的测量软件按国家标准的评定准则计算出这些几何元素的尺寸、形状、相对位置等。这一普遍性工作原理，使三坐标测量仪器具有很大的通用性与柔性。

    从原理上说，它是一台万能测量机，它可以测量任何工件的任何几何元素的任何参数。近十几年来，由于现代工业技术的持续发展进步，促进了三次元测量仪器((CMM)的发展。它不仅能较简便，快捷地测量箱体、气缸盖、活塞、涡轮、叶片、齿轮、凸轮、模具、各种机身型体及不规则空间型面的零件，而且还可以配合数控机、加工中心和柔性制造系统((FMS)纳入制造工程，并和CAT, CAD, CAM组成联机集成系统，以实现设计、制造和检测一体化。近年来，美、英、德、口、意等工业发达国家都在竞相开发各种类型规格的三次元测量仪器，开发各类操作更加方便，功能更加强大的测量软件，以满足各个领域对CMM机口益扩大的需求。

    三次元测量仪器广泛应用于机械制造、电子工业、汽车工业、航空航天及兵器等部门，用来测量各类机械加工件，模具及精密铸件，各类汽车及发动机零部件等等，三坐标测量机对空间复杂曲面的测量尤其具备优势，它的强大测量性能主要表现在:
(1)高精度测量能力;
(2)高速度测量能力;
(3)测量数据的高置信度;
(4)高数据处理能力;
(5)低成本的测量系统。

    为了使这些性能指标尽可能的高度结合，决定了CMM测量机的发展方向:更满足各种测量需要的测头系统;更方便快捷的计算机软件系统;更简单的可操作性，大力发展测头及软件的载体一一硬件，更小更少集成电路的CMM电控柜。CMM测量机的发展主要集中在测头、软件和硬件这三方面的突破上。在测头方面从原始的接触触发式测头到目前的接触扫描测头，非接触光学镜头及激光扫描测头等等，可以适应不同行业各种测量需求。

    三坐标测量仪CMM（Coordinate MeasurMahine）是20世纪60年代后期发展起来的一种高效率、新型、精密的测量设备， 它广泛应用于机械制造、电子、汽车和航空工业中。三坐标测量仪可以进行零部件尺寸、形状和相互位置检测，可以用于划线、定中心孔，尤其对连续曲面进行扫描得到曲面数据及表达。获取表面数据的采集，是产品逆向工程实现的基础和关键技术之一。而且三坐标测量仪对测量行业的发展起到很大的作用，下面我们就来了解下三坐标测量仪对测量行业的进步作用。

三坐标测量仪对测量行业的进步作用

　　整个测量以及机械行业的快速进步，不断地向三坐标测量仪提出了更高、更新、更多的要求，如要求灵敏度更高、稳定性更好、样品量更少、检测微损甚至无损、遥感遥测遥控更远距、无污染等，同时也为三坐标测量仪科技与产业的发展提供了强大的推动力。

　　1 解决了复杂形状表面轮廓尺寸的测量
　　实现了对基本的几何元素的高效率、高精度测量与评定，解决了复杂形状表面轮廓尺寸的测量，例如箱体零件的孔径与孔位、叶片与齿轮、汽车与飞机等的外廓尺寸检测。

　　2 提高了测量精度
　　提高了三维测量的测量精度，目前高精度的坐标测量机的单轴精度，每米长度内可达1 um以内，三维空间精度可达1～2 um。对于车间检测用的三坐标测量仪，每米测量精度单轴也达3～4 um。由于三坐标测量仪可与数控机床和加工中心配套组成生产加工线或柔性制造系统，从而促进了自动生产线的发展。

　　3 提高了测量效率
　　随着三坐标测量仪的精度不断提高，自动化程序不断发展，促进了三维测量技术的进步，大大地提高了测量效率。尤其是电子计算机的引入，不但便于数据处理，而且可以完成CNC的控制功能，可缩短测量时间达95%以上。

　　4 降低用户测量成本
　　随着激光扫描技术的不断成熟，同时满足了高精度测量（质量检测）和激光扫描（逆向工程）多功能复合型的三坐标测量仪的发展更好地满足了用户需求，大大降低用户测量成本，提高工作效率。