三坐標(biāo)測量機(jī)測頭校準(zhǔn)是測量過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)，在校準(zhǔn)過程中產(chǎn)生的誤差將影響最終的測量結(jié)果，在測頭校正過程中引起誤差的主要因素有：測桿的彎曲變形，測頭校正時觸測點(diǎn)位置，測力，觸測速度和探測距離等，測力越小精度越低，應(yīng)選用一定的測力和測速進(jìn)行校正，同時選用合適的探測距離，以保證校正精度。

獲得測頭測針的紅寶石球的補(bǔ)償直徑

在測量過程中，測針上的紅寶石球以點(diǎn)接觸的形式接觸被測零部件的測量部位，同時測頭上的傳感器會產(chǎn)生一個接觸信號，該信號被光柵計數(shù)系統(tǒng)采集后，光柵計數(shù)系統(tǒng)會將此時的光柵計數(shù)器鎖存并傳遞給計算機(jī)測量系統(tǒng)，測量系統(tǒng)收集的是一個空間幾何坐標(biāo)點(diǎn)（x，y，z）。實(shí)際上，該坐標(biāo)點(diǎn)是測針紅寶石球的球心坐標(biāo)，該坐標(biāo)點(diǎn)與測量過程中所需的測針與被測量零部件接觸點(diǎn)的坐標(biāo)之間存在已知的數(shù)值關(guān)系，即相差一個測針紅寶石球的半徑值。所以，為了計算出測針紅寶石球與被測零部件測量部位接觸點(diǎn)的空間幾何坐標(biāo)，必須通過測頭校準(zhǔn)來獲得測針紅寶石球的直徑，即補(bǔ)償直徑。

獲得測針在不同位置與其在第一個位置之間具體的數(shù)值關(guān)系

該原因主要是針對多探針系統(tǒng)的坐標(biāo)測量機(jī)。在用坐標(biāo)測量機(jī)進(jìn)行具體的測量過程中，被測零部件不能隨意搬動和翻轉(zhuǎn)。為了方便測量，通常需根據(jù)具體情況科學(xué)合理地選擇合適長度、形狀的測頭（如柱形、星形和針形等）和測頭位置。為了使選擇的不同測針、測頭不同位置所測量的數(shù)值能夠直接進(jìn)行計算，需要把它們之間的相互關(guān)系先進(jìn)行測量，然后在計算時進(jìn)行數(shù)值換算。因此，為了獲得測針在不同位置與其在第一個位置之間具體的數(shù)值關(guān)系，在測量的前期準(zhǔn)備工作中通常需先進(jìn)行測頭校準(zhǔn)。

理論測桿長度與實(shí)際測桿長度的誤差

坐標(biāo)測量機(jī)測量過程中，由于一些工件比較復(fù)雜或者孔比較深等原因，需要使用加長的測量桿。測量力會使測桿產(chǎn)生很微小的形變彎曲。彎曲量的大小除了和測量力的大小有關(guān)還與測桿長度有關(guān)。一些主軸可旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)測量機(jī)還需考慮測球中心與主軸不在一條直線上所引起的偏心。所以在使用之前需要對測桿測頭進(jìn)行校準(zhǔn)。

測頭旋轉(zhuǎn)角度之誤差

使用三坐標(biāo)測量機(jī)對工件進(jìn)行測量時，其最佳狀態(tài)是讓測針在豎直方向進(jìn)行測量。對于復(fù)雜型面工件需要旋轉(zhuǎn)角度采點(diǎn)測量，而測座的旋轉(zhuǎn)角度由于不符合阿貝原則會引入阿貝誤差，并且測頭在旋轉(zhuǎn)過程中會引入機(jī)械誤差。