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一、概述
三坐标测量机(Coordinate Measuring Machine,简称CMM)是一种新型高效的精密测量仪器，具有高精度、高速度、很好的柔性、很强的数据处理和适应现场环境的能力，尤其由于其具有丰富且不断扩展的软件功能，现已被广泛应用于机械制造、汽车工业、航空航天业、模具、科学研究等部门。在今天的生产车间里，三坐标测量机已使用在生产线上，而不仅仅使用在远离现场的测量间内，成为现代工业检测和质量控制不可或缺的万能测量设备。
二、三坐标测量机应用探讨
1.逆向工程
逆向工程（Reverse Engineering）是指将实物模型转变为CAD模型，进而制造出同类新产品的相关数字化技术和几何模型重建技术的总称。它广泛应用在汽车、模具行业和产品仿制或者产品改型设计中，这就要求高职学生必须要有很强的适应能力，能够迅速地迁移所学的知识于新的环境。目前，一般高职院校都开设有数控实训、CAD/CAM实训、三坐标测量实训课程，实训内容相对简单，并且都是独立的模块。
（1）数控加工实训：一般都局限于直线和圆弧组成的外轮廓加工，没有涉及到复杂曲线加工，这跟学生在工作中遇到的零部件形状有很大差距，另外也不能与全国数控技能大赛接轨。
（2）CAD/CAM实训：实训的重点放在实体建模中，而程序的生成、后续处理以及如何与机床连接都没有涉及，而在实际加工中这些都是容易出现问题的地方。
（3）三坐标测量实训被安排在公差课的测量实验中，老师根据一个现成零件演示基本的测量方法。简单的操作使测量机的庞大功能没有得到充分发挥，学生学习的知识也是分散的，没有融会贯通。
把逆向工程引入实训中，能把上述三个实训有机地综合起来形成一个系统的实训项目，既符合生产实际又能充分培养学生的职业技能，具体实施过程如下。
选择典型工件作为实训项目的载体，首先将模型放置在测量机中定位夹紧，利用三坐标对既定物进行扫描测量。探讨测量方法、测头选择、零件坐标系建立方法，让学生相互比较，确定最终的检测方案。然后将测量形成的工件点云数据集处理，最后通过文件的通用格式（Iigs、step等），将点云数据集导入CAD/CAM软件中（如UG、MasterCAM）来生成曲线、曲面或实体。接下来是利用设计数模进行刀具路径设置，形成数控机床可识别G、M代码，并将其输入数控机床加工产品。加工完成后再次利用三坐标测量机测量加工出来的产品，如果不合格再修改加工工艺或者进行返修加工。
2.教师科研（精度检验研究）
三坐标测量机作为一种新型、高效的精密测量仪器，有许多测量方面的优点，既直观又方便，测量结果精度高，免去了常规的平面测量工具、固定的或定制的量规，以及精密的手工测量方法所使用的检具的设计与制造时间、费用，但是如果使用不当仍然会存在很大的测量误差。比如，在形位公差的检测中，采点方式和采点数量的限制、基准的选取、操作者的技术和经验水平等都会影响检测精度。如何根据具体的检测零件确定恰当的检测方法，降低不确定度，提高检测精度,这些都是值得高职教师深入研究的课题。高职教师还应开展传统测量方法和三坐标测量的对比研究，寻求零件检测的最优方案。
3.服务于地方经济
基于三坐标测量的研究可以与企业联合开展，实现产学研的有机结合。可与企业合作进行产品的设计与开发，并将零件加工融入到实训课题中，为本地中小型企业构建一个先进的制造技术应用平台，进行测量培训和技术服务，加速先进制造技术的推广和应用。企业为学生提供实践的机会和场所，不仅为在校学生今后就业提供锻炼机会，也达到了企业针对对口专业培养适用性人才的目的。
参考文献：
[1]金涛,童水光.逆向工程技术[M].北京：机械工业出版社，2003.
[2]张海,付伟.三坐标测量机在实验教学中的应用[J].华东交通大学学报，2005,22(12):231-233.
[3]吕国刚,湛永祥,李永桥.反求工程测量技术概述[J].机械研究与应用，2006（6）.
（作者单位：北京现代职业技术学院）
三坐标测量机(Coordinate Measuring Machine,简称CMM)是一种新型高效的精密测量仪器，具有高精度、高速度、很好的柔性、很强的数据处理和适应现场环境的能力，尤其由于其具有丰富且不断扩展的软件功能，现已被广泛应用于机械制造、汽车工业、航空航天业、模具、科学研究等部门。在今天的生产车间里，三坐标测量机已使用在生产线上，而不仅仅使用在远离现场的测量间内，成为现代工业检测和质量控制不可或缺的万能测量设备。
二、三坐标测量机应用探讨
1.逆向工程
逆向工程（Reverse Engineering）是指将实物模型转变为CAD模型，进而制造出同类新产品的相关数字化技术和几何模型重建技术的总称。它广泛应用在汽车、模具行业和产品仿制或者产品改型设计中，这就要求高职学生必须要有很强的适应能力，能够迅速地迁移所学的知识于新的环境。目前，一般高职院校都开设有数控实训、CAD/CAM实训、三坐标测量实训课程，实训内容相对简单，并且都是独立的模块。
（1）数控加工实训：一般都局限于直线和圆弧组成的外轮廓加工，没有涉及到复杂曲线加工，这跟学生在工作中遇到的零部件形状有很大差距，另外也不能与全国数控技能大赛接轨。
（2）CAD/CAM实训：实训的重点放在实体建模中，而程序的生成、后续处理以及如何与机床连接都没有涉及，而在实际加工中这些都是容易出现问题的地方。
（3）三坐标测量实训被安排在公差课的测量实验中，老师根据一个现成零件演示基本的测量方法。简单的操作使测量机的庞大功能没有得到充分发挥，学生学习的知识也是分散的，没有融会贯通。
把逆向工程引入实训中，能把上述三个实训有机地综合起来形成一个系统的实训项目，既符合生产实际又能充分培养学生的职业技能，具体实施过程如下。
选择典型工件作为实训项目的载体，首先将模型放置在测量机中定位夹紧，利用三坐标对既定物进行扫描测量。探讨测量方法、测头选择、零件坐标系建立方法，让学生相互比较，确定最终的检测方案。然后将测量形成的工件点云数据集处理，最后通过文件的通用格式（Iigs、step等），将点云数据集导入CAD/CAM软件中（如UG、MasterCAM）来生成曲线、曲面或实体。接下来是利用设计数模进行刀具路径设置，形成数控机床可识别G、M代码，并将其输入数控机床加工产品。加工完成后再次利用三坐标测量机测量加工出来的产品，如果不合格再修改加工工艺或者进行返修加工。
2.教师科研（精度检验研究）
三坐标测量机作为一种新型、高效的精密测量仪器，有许多测量方面的优点，既直观又方便，测量结果精度高，免去了常规的平面测量工具、固定的或定制的量规，以及精密的手工测量方法所使用的检具的设计与制造时间、费用，但是如果使用不当仍然会存在很大的测量误差。比如，在形位公差的检测中，采点方式和采点数量的限制、基准的选取、操作者的技术和经验水平等都会影响检测精度。如何根据具体的检测零件确定恰当的检测方法，降低不确定度，提高检测精度,这些都是值得高职教师深入研究的课题。高职教师还应开展传统测量方法和三坐标测量的对比研究，寻求零件检测的最优方案。
3.服务于地方经济
基于三坐标测量的研究可以与企业联合开展，实现产学研的有机结合。可与企业合作进行产品的设计与开发，并将零件加工融入到实训课题中，为本地中小型企业构建一个先进的制造技术应用平台，进行测量培训和技术服务，加速先进制造技术的推广和应用。企业为学生提供实践的机会和场所，不仅为在校学生今后就业提供锻炼机会，也达到了企业针对对口专业培养适用性人才的目的。
参考文献：
[1]金涛,童水光.逆向工程技术[M].北京：机械工业出版社，2003.
[2]张海,付伟.三坐标测量机在实验教学中的应用[J].华东交通大学学报，2005,22(12):231-233.
[3]吕国刚,湛永祥,李永桥.反求工程测量技术概述[J].机械研究与应用，2006（6）.
（作者单位：北京现代职业技术学院）