三坐标测量仪是一种现代自动测量技术，是高精度自动测量技术发展的重要体现。三坐标测量仪的测量原理是准确测量零件表面的三维坐标值，这些坐标值被拟合成直线、曲面、圆柱、球面等测量元素。通过某种算法。通过数学计算，可以得到形状、位置等几何数据。可见，准确测量零件表面点的坐标是评定形状、位置等几何误差的基础。

但是三坐标测量仪的实际应用并不充分，主要是因为三坐标测量仪的操作需要专业的知识基础，非专业人士很难做编程后的操作。更重要的是，测量方法没有统一的标准，比如点的数量和位置等。企业和高校依靠有经验的测量人员来完成工件检测和实践教学。

为了避免在测量中使用机床坐标系引起的回零误差，在开始测量前需要建立工件坐标系。合理的坐标系有助于提高测量精度和效率，建立合适的坐标系是三坐标测量仪后续测量的基础。另外，在批量检测时，在编程中建立合适的坐标系，可以提高测量速度，降低工作强度。简单来说，建立坐标系有三种方法：

1、对准工件位置。对3D模型的存在没有要求，主要用于测量规则几何工件时建立坐标系。遵守321法则，使用这种方法建立工件坐标系时，即首先在被测工件上取三个以上的点确定基准面，其次在工件上测量两个以上的点确定基准线，然后确定基准点完成坐标系建立。
2、RPS校准。使用RPS对准建立工件坐标系需要三维模型，主要针对原点不在工件本身或者找不到对应的基准元素的情况。
3、对齐三个点。通过对准三个点建立坐标系的方法简称三点对准，这种方法需要一个三维模型。主要是针对一些特殊工件需要三点对准来确定工件位置的情况。其中，三个点是空间的非矢量元素，才能确定准确位置。元素有点、圆、椭圆、球面、方槽、圆槽，但点准确定位，圆、椭圆、方槽、圆槽投影，才能建立坐标系。

为了获得更准确的测量数据，在测量过程中要注意工件的摆放，保证工件的测点顺序与测头的移动方向一致，使测头移动更加合理。三坐标测量仪通过拾取表面点的空间坐标来测量各种几何数据，因此，选择测点的数量和位置非常重要。