三坐標(biāo)測量儀是由機械系統(tǒng)和電子系統(tǒng)組成的典型機電一體化設(shè)備。

（1）機械系統(tǒng)：一般由三個正交線性運動軸組成。如圖9-1所示，X向?qū)к壪到y(tǒng)安裝在工作臺上，移動橋梁為Y向?qū)к壪到y(tǒng)，Z向?qū)к壪到y(tǒng)安裝在滑動框架內(nèi)。光柵尺安裝在三個方向軸上，以測量每個軸的位移值。手動驅(qū)動的手輪和機動。數(shù)控驅(qū)動的電機一般靠近每個軸。用于觸摸被檢測部件表面的測量頭安裝在Z軸端部。

(2)電子系統(tǒng):一般由光柵計數(shù)系統(tǒng)、測頭信號接口和計算機組成，用于獲取被測坐標(biāo)點數(shù)據(jù)并處理數(shù)據(jù)。

三坐標(biāo)測量儀是一種基于坐標(biāo)測量的通用數(shù)字測量設(shè)備。它首先將測量的幾何元素轉(zhuǎn)換為測量這些幾何元素上的一些點的坐標(biāo)位置。測量這些點的坐標(biāo)位置后，根據(jù)這些點的空間坐標(biāo)值，通過數(shù)學(xué)操作找出其尺寸和形狀誤差。如圖9-2所示，為了測量工件上一個圓柱孔的直徑，可以在垂直于孔軸的截面I中觸摸內(nèi)孔壁上的三個點(點1.2.3)，可以根據(jù)這三點的坐標(biāo)值計算出孔的直徑和圓心坐標(biāo)OI；如果在該截面中觸摸更多的點(點1、2、n、n為測點數(shù))，則可以根據(jù)最小二乘法或最小條件法計算截面圓的圓度誤差；如果測量多個垂直于孔軸的截面圓(I、II、m、m為測量的截面圓數(shù))，則可以根據(jù)測量點的坐標(biāo)值計算出孔的圓柱度誤差和每個截面圓的圓心坐標(biāo)，然后根據(jù)每個圓心坐標(biāo)值計算出孔軸的位置；如果在孔端面A上觸摸三點，則可以計算出孔軸對端面的位置誤差。由此可見，CMM的工作原理使其具有很大的通用性和靈活性。原則上，它可以測量任何工件的幾何參數(shù)。