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三坐标测量机的测量系统
三坐标测量机的测量系统由标尺系统和测头系统构成，它们是三坐标测量机的关键组成部分，决定着CMM测量精度的高低。
一、标尺系统
标尺系统是用来度量各轴的坐标数值的，目前三坐标测量机上使用的标尺系统种类很多，它们与在各种机床和仪器上使用的标尺系统大致相同，按其性质可以分为机械式标尺系统（如精密丝杠加微分鼓轮，精密齿条及齿轮，滚动直尺）、光学式标尺系统（如光学读数刻线尺，光学编码器，光栅，激光干涉仪）和电气式标尺系统（如感应同步器，磁栅）。根据对国内外生产CMM所使用的标尺系统的统计分析可知，使用最多的是光栅，其次是感应同步器和光学编码器。有些高精度CMM的标尺系统采用了激光干涉仪。
二、测头系统
（一）测头
三坐标测量机是用测头来拾取信号的，因而测头的性能直接影响测量精度和测量效率，没有先进的测头就无法充分发挥测量机的功能。在三坐标测量机上使用的测头，按结构原理可分为机械式、光学式和电气式等；而按测量方法又可分为接触式和非接触式两类。
1．机械接触式测头
机械接触式测头为刚性测头，根据其触测部位的形状，可以分为圆锥形测头、圆柱形测头、球形测头、半圆形测头、点测头、V型块测头等。这类测头的形状简单，制造容易，但是测量力的大小取决于操作者的经验和技能，因此测量精度差、效率低。目前除少数手动测量机还采用此种测头外，绝大多数测量机已不再使用这类测头。
2．电气接触式测头
电气接触式测头目前已为绝大部分坐标测量机所采用，按其工作原理可分为动态测头和静态测头。
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三坐标测量机（Coordinate Measuring Machining，简称CMM）是一种三维尺寸的精密测量仪器，主要用于零部件尺寸、形状和相互位置的检测。是基于三坐标测量原理，即将被测物体置于三坐标测量机的测量空间，获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经过数学运算，求出被测的几何尺寸、形状和位置，来判断被测产品是否达到加工图纸所标国标公差的范围内。又称三坐标测量仪或三次元。
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对刀仪的中心部件是由一个高精度的开关（测头），一个高硬度、高耐磨的硬质合金四面体（对刀探针）和一个旌旗灯号传输接口器构成（其他件略）。四面体探针是用于与刀具进行接触，并经过装置在其下的挠性支撑杆，把力传至高精度开关；开关所宣布的通、断旌旗灯号，经过旌旗灯号传输接口器，传输到数控系统中进行刀具偏向辨认、运算、赔偿、存取等。
数控机床的任务道理决议，当机床返回各自活动轴的机械参考点后，树立起来的是机床坐标系。该参考点一旦树立，相对机床零点而言，在机床坐标系各轴上的各个活动偏向就有了数值上的实践意义。
关于装置了对刀仪的机床，对刀仪传感器距机床坐标系零点的各偏向实践坐标值是一个固定值，需求经过参数设定的办法来准确确定，才干知足运用，不然数控系统将无法在机床坐标系和对刀仪固定坐标之间进行互相地位的数据换算。当机床树立了“机床坐标系”和“对刀仪固定坐标”后（分歧规格的对刀仪应设置分歧的固定坐标值），对刀仪的任务道理如下：
1．机床各直线活动轴返回各自的机械参考点之后，机床坐标系和对刀仪固定坐标之间的相对地位关系就树立起了详细的数值。
2．不管是运用主动编程节制，照样手动节制方法操刁难刀仪，对刀仪当挪动刀具沿所选定的某个轴，使刀尖（或动力反转刀具的外径）靠向且震动对刀仪上四面探针的对应平面，并经过挠性支撑杆摆动触发了高精度开关传感器后，开关会立刻告诉系统锁定该进给轴的活动。由于数控系统是把这一旌旗灯号作为高级旌旗灯号来处置，所以举措的节制会极为敏捷。
3．因为数控机床直线进给轴上均装有进行地位环反应的脉冲编码器，数控系统中也有记忆该进给轴实践地位的计数器。此时，系统只需读出该轴中止的地位，经过机床、对刀仪两者之间相对关系的主动换算，即可确定该轴刀具的刀尖（或直径）的初始刀具偏置值了。换一个角度说，如把它放到机床坐标系中来权衡，即相当于确定了机床参考点距机床坐标系零点的间隔，与该刀具测量点距机床坐标系零点的间隔及两者之间的实践偏向值。
4．不管是工件切削后发生的刀具磨损、照样丝杠热伸长后呈现的刀尖变化量，只需再进行一次对刀操作，对刀仪数控系统就会主动把测得的新的刀具偏置值与其初始刀具偏置值进行比拟核算，并将需求进行赔偿的误差值主动补入刀补存储区中。当然，假如换了新的刀具，再对其从新进行对刀，所取得的偏置值就应该是该刀具新的初始刀具偏置值了。
