三坐標測量機是一種測量儀器，三坐標測量機的組成分為了好幾部分。主要包括了以下幾部分：
三坐標測量機可分為主機、測頭、電氣系統三大部分
主機結構分為：
1、框架，是指測量機的主體機械結構架子。它是工作臺、立柱、橋框、殼體等機械結構的集合體；
2、標尺系統，是測量機的重要組成部分，是決定儀器精度的一個重要環節。三坐標測量機所用的標尺有線紋尺、精密絲桿、感應同步器、光柵尺、磁尺及光波波長等。該系統還應包括數顯電氣裝置。
3、導軌，是測量機實現三維運動的重要部件。測量機多采用滑動導軌、滾動軸承導軌和氣浮導軌，而以氣浮靜壓導軌為主要形式。氣浮導軌由導軌體和氣墊組成，有的導軌體和工作臺合二為一。氣浮導軌還應包括氣源、穩壓器、過濾器、氣管、分流器等一套氣體裝置。
4、驅動裝置，是測量機的重要運動機構，可實現機動和程序控制伺服運動的功能。在測量機上一般采用的驅動裝置有絲桿絲母、滾動輪、鋼絲、齒形帶、齒輪齒條、光軸滾動輪等傳動，并配以伺服馬達驅動。直線馬達驅動正在增多。
5、平衡部件，主要用于Z軸框架結構中。它的功能是平衡Z軸的重量，以使Z軸上下運動時無偏得干擾，使檢測時Z向測力穩定。如更換Z軸上所裝的測頭時，應重新調節平衡力的大小，以達到新的平衡。Z軸平衡裝置有重錘、發條或彈簧、氣缸活塞桿等類型。
6、轉臺與附件，轉臺是測量機的重要元件，它使測量機增加一個轉動運動的自由度，便于某些種類零件的測量。轉臺包括分度臺、單軸回轉臺、萬能轉臺（二軸或三軸）和數控轉臺等。用于坐標測量機的附件很多，視需要而定。一般指基準平尺、角尺、步距規、標準球體（或立方體）、測微儀及用于自檢的精度檢測樣板等。
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