三坐标测量仪可定义为一种具有可作三个方向移动的探测器，可在三个相互垂直的导轨上移动，此探测器以接触或非接触等方式传送讯号，三个轴的位移测量系统 ( 如光学尺 ) 经数据处理器或计算机等计算出工件的各点坐标(X、Y、Z)及各项功能测量的仪器。三坐标测量仪的测量功能应包括尺寸精度测量、定位精度测量、几何精度测量及轮廓精度测量等。任何形状都是由三维空间点组成的，所有的几何量测量都可以归结为三维空间点的测量，因此进行空间点坐标的采集，是评定任何几何形状的基础。
1、基于新原理的加工方法努力开发加工单位极小的精密加工方法，必须在加工机理的本身就使其误差分散在1nm以下的水平。目前加工单位比较小的加工方法主要有弹性破坏加工、化学加工、离子束加工、电子束加工、等离子体加工等。目前的金刚石切削和金刚石砂轮精密磨削从其加工机理上看，其加工单位就很大。
2、开发精密的机械机构不论是加工装置还是测量装置，都需要 精密的机械机构，精密仪器制造厂，包括导轨、进给机构及轴承等，超精密空气静压导轨是目前好的导轨，其直线度可达(0.1~0.2)μm/250mm，通过补偿技术还可以进一步提高直线度，精密仪器机械，但是它没有液体静压导轨的刚性大。同时，由于空气静压导轨的气膜厚度只有10μm左右，精密仪器，所以在使用过程中，要注意防尘。另外，在导轨的设计中，还可以用多根导轨并联来均化气膜的误差。用高弹性合金、红宝石制造的滚动导轨，系统误差在0.5μm左右，随机误差可能超过0.1μm。
、开发高精度的测试系统在目前的超精密加工领域中，对加工 精度的测量主要有两种方法;激光检测和光栅检测，而光栅的应用最为广泛。目前光栅的测量精度可达nm级，如北京光电仪研究中心的光栅系统可达0.1μm，俄罗斯的全息光栅系统达10nm，LG100光栅系统的分辨率可达0.1μm，测量范围为100mm。 开发系统误差小、精度高和可靠性高的检测仪器和控制装置的前提是开发高性能的传感器以及伺服从动机构。如果开发出高性能的传感器以及伺服机构及高精度、高速度、和高可靠性的读出装置，就可通过使用计算机进行检测、分析及计算，以提高检测精度。
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