科技名詞定義
中文名稱：三坐標測量機
英文名稱：coordinatemeasuringmachine（簡稱CMM）
定義：在三維直角坐標系統內測量長度的儀器。配有計算機進行數據處理和控制操作。
套用學科：機械工程（一級學科）；光學儀器（二級學科）；光學計量儀器（三級學科）
三坐標測量機發展歷程
測量機的發展可劃分為三代:
第一代：世界上第一台測量機是英國的FERRANTI公司於1959年研製成功，當時的測量方式是測頭接觸工件後，靠腳 踏板來記錄當前坐標值，然後使用計算器來計算元素間的位置關係。1964年，瑞士SIP公司開始使用軟體來計算兩點間的距離，開始了利用軟體進行測量數據計算的時代。70年代初，德國ZEISS公司使用計算機輔助工件坐標系代替機械對準，從此測量機具備了對工件基本幾何元素尺寸、形位公差的檢測功能。
第二代：隨著計算機的飛速發展，測量機技術進入了CNC控制機時代，完成了複雜機械零件的測量和空間自由曲線曲面的測量，測量模式增加和完善了自學習功能，改善了人機界面，使用專門測量語言，提高了測量程式的開發效率。
第三代：從90年代開始，隨著工業製造行業向集成化、柔性化和信息化發展，產品的設計、製造和檢測趨向一體化，這就對作為檢測設備的三坐標測量機提出了更高的要求，從而提出了第三代測量機的概念。其特點是：1、具有與外界設備通訊的功能；2、具有與CAD系統直接對話的標準數據協定格式；3、硬體電路趨於集成化,並以計算機擴展卡的形式,成為計算機的大型外部設備。
現階段，三坐標測量機的發展也進入了一個非常好的階段。高水準的精度測量技術帶來了很多新的變化，在很多方面起著非常好的效果。
●1956年，英國Ferranti公司開發了第一台三坐標測量機。
●1992年，全球擁有三坐標測量機46100台，年銷售增長率在7%-25%左右。
●已開發國家擁有量高，在歐美、日韓每6-7台工具機配備一台三坐標測量機。
●我國三坐標測量機生產始於20世紀70年代，年增長率在20%以上。
●目前三坐標測量機被廣泛套用於汽車、家電、電子、模具等製造領域。
測量原理
1、在坐標空間中，可以用坐標來描述每一個點的位置。
2、多個點可以用數學的方法擬合成幾何元素，如：面、線、圓、圓柱、圓錐等。
3、利用幾何元素的特徵，如：圓的直徑、圓心點、面的法矢、圓柱的軸線、圓錐頂點等
可以計算這些幾何元素之間的距離和位置關係、進行形位公差的評價。
4、將複雜的數學公式編寫成程式軟體，利用軟體可以進行特殊零件的檢測。齒輪、葉片、
曲線曲面、數據統計等。
5、主要算法是最小二乘法。
三坐標測量機在中國
三坐標測量機的生產廠家有很多，不過多數為貼牌的低端機（低精度、低穩定性）或者是主要廠家的代理商。這類產品的主要特點是：
a.測量精度MPEe<2.5+L/300umMPEp<2.5um
b.Y軸為類三角形，光柵尺裸露
c.外表精美，但內部花崗岩用的是建築花崗岩，直接表現是花色較白、紋路粗糙、甚至
部分材質異樣。
d.推薦自家研發的尚未成熟的測頭、控制系統或軟體，直接把用戶當作小白鼠做實驗。
根據以上特點，不難發現，能真正具有三坐標測量機的技術能力的企業就很有限了。海克斯康當然是市場占有率的老大，但是由於自身收購了眾多雜牌廠家，機器也就有高端和低端了，用戶需謹慎辨別。蔡司是業內公認的技術老大，德國測量技術的典型代表，但是服務傲慢，用戶非議頗多。
生產高端機器的廠家有：德國蔡司、海克斯康、EUROTONE（上海歐潼）
生產中端機器的廠家有：海克斯康、EUROTONE（上海歐潼）、愛德華、溫澤、三豐
生產低端機器的廠家有：青島雷頓、濟南德仁、海克斯康、深圳思瑞
EUROTONE（上海歐潼）產品介紹
（1）主要特徵
a.三軸採用天然高精密花崗岩導軌，保證了整體具有相同的熱力學性能，避免由於三軸材質不同熱膨脹係數不同所造成的機器精度誤差。
b.三軸導軌上海歐潼採用全天然花崗岩四面全環抱式矩形結構，配上高精度自潔式預應力氣浮軸承，是確保機器精度長期穩定的基礎，同時軸承受力沿軸向方向，受力穩定均衡，有利於保證機器硬體壽命。
c.採用上海歐潼小孔出氣專利技術，耗氣量為30L/Min，在軸承間隙形成冷凝區域，抵消軸承運動摩擦帶來的熱量，增加設備整體熱穩定性。仔細研究各廠家的技術指標，會發現：歐潼精密的耗氣量為30L/Min，而其他的廠家在50-150L/MIN之間.按照物理學理論，當氣體以一定的壓力通過圓孔的時候，會因為氣體摩擦產生熱量，在高精密測量中，微小的熱量也會影響精度的穩定性，而當出氣孔的孔徑小於一定的直徑的時候，卻會相反的會在出氣孔的周圍形成冷凝效應！正是利用這一物理學原理，採用歐潼小孔出氣的技術，使得冷凝效應恰恰抵消測量中因為空氣摩擦產生的微弱熱量，使得設備保持長時間的溫度穩定性，從而保證精度穩定性！
d.三軸均採用英國RENISHAW原裝鍍金光柵尺，解析度為0.1um；同時採用一端固定，一端自由伸縮的方式安裝，減少了光柵尺的變形。
e.傳動系統採用國際先進的設計，無任何導軌受力變形，最大程度保證機器精度和穩定性。採用鋼絲增強同步帶傳動結構，有效減少高速運動（增加）時的震動，具有高強度，高速度及無磨損特點。
f.軟體為PTB全面認證的業界標桿RATIONAL-DMIS，功能強大，簡單易學，讓你更專注於產品測量而不是學習軟體。
（2）機型案例
EUROTONE（歐潼）A系列三坐標測量機，中國人自己的軍工級三坐標測量機
產品編號：2100118
產品名稱：A系列三坐標
產品規格：8.7.6至20.12.10
產品類別：三坐標測量機
產品說明：超高精度三坐標
·整體花崗岩工作檯，專利減震結構
·抬高的X軸導軌提供了超快動態性
·光柵解析度0.1μmX軸設計為雙光柵結構
·摩擦式自糾偏傳動系統，可配多種測頭
主要優點
·提高了掃描能力，實現了高精度和高工作效率
·提高了測量機的剛度和穩定性
·可安放在較好的車間或測量實驗室
·模擬或數字光學掃描
套用
·汽車發動機和變速箱零部件
·航空葉片、發動機和飛機零部件
·一般精密工程
·醫藥製造
技術指標
·測量體積範圍：800x700x600mm～2000x1200x1000mm
·體積精度：最高可達0.7+L/600
·重複定位精度：最高可達0.5µm
·速度：最高可達50m/min
·加速度：最高可達8000m/min²
EUROTONE（歐潼）K系列三坐標
產品編號：2100116
產品名稱：K系列三坐標
產品規格：8.7.6至20.12.10
產品類別：三坐標測量機
產品說明：中高精度三坐標
主要特性
·整體花崗岩工作檯，三軸全部為花崗岩導軌
·零遲滯摩擦式自糾偏傳動系統
·高精度Renishaw光柵尺（0.1µm）
歐潼三坐標K機型·測頭系統：觸發、模擬或雷射測頭
·逐點或連續掃描
·探針和/或測頭交換
主要優點
·高速度、高加速度，循環時間短
·卓越的精度和重複性
·靈活的多種測頭平台:接觸式測頭、模擬掃描、數字掃描
·承載能力大的工作檯
套用
·機加工零部件和衝壓件
·塑膠模具
·鑄件和鍛件
·觸髮式檢測和非接觸式檢測
·掃描和逆向工程
技術指標
·測量體積範圍：800x700x600mm～5000x2500x2000mm
·體積精度：最高可達1.6µm+L/350
·重複定位精度：最高可達1.5µm
·速度：最高可達50m/min
·加速度：最高可達6800m/min²
