GRANT 

journal 

ISSN 1805-062X, 1805-0638 (online), ETTN 072-11-00002-09-4 

EUROPEAN GRANT PROJECTS | RESULTS | RESEARCH & DEVELOPMENT | SCIENCE 

 

 

 

 

 

Influence of the number of points on the contact scanning process during 
measuring on the CMM 

 
 
Dana Kubátová
Aneta Kaufnerová

1

 

Jan Kutlwašer

2

 

 

3

 

1

 University of West Bohemia in Pilsen, Univerzitní 8, 301 00 PILSEN, CZ, kubatova@rti.zcu.cz 

2

 University of West Bohemia in Pilsen, Univerzitní 8, 301 00 PILSEN, CZ, akaufner@rti.zcu.cz 

3

 

 University of West Bohemia in Pilsen, Univerzitní 8, 301 00 PILSEN, CZ, kutlis@rti.zcu.cz 

Grant: SGS-2019-008 
Name of the Grant: Research and development for innovation in the field of manufacturing processes – Technology of metal cutting III 
Subject: JR - Other machinery industry 
 

© GRANT Journal, MAGNANIMITAS Assn. 

 
 
Abstrakt Coordinate measuring machines (CMMs) have been a 
major advance in the field of engineering measurement in recent 
decades. They were designed to measure complex shaped parts in 
the automotive and aerospace industries. The rapid development of 
CMMs is based on the need for increasingly accurate dimensional 
control. On average, every 10 to 15 years, manufacturing accuracy 
increases by one level of IT. That is why it is necessary to constantly 
improve and streamline measurement methodologies. 
 
The purpose of the tests performed and described in this article is to 
map the effect of the number of points when measuring the CMM 
by contact scanning. The task of the tests was to find the optimal 
setting of the machine while constantly maintaining the accuracy 
and repeatability of measurements. If the optimal number of points 
is found, the results of the experiment will lead to the optimization 
of the measurement processes on the CMM. 
 
Key words CMM points, fixed head, contct scanning, statistics, 
measurement plans, calibration ring  
 
 
 

1.

 

INTRODUCTION 

 
The main function of a CMM is the comprehensive measurement of 
a workpiece, i.e. measuring its actual shape, comparison with the 
desired shape, and evaluation of metrological parameters such as 
size, shape, etc. It follows that a CMM is very frequently used for 
quality control of the geometric tolerances of a product. Due to the 
abundance of generally shaped surfaces, CMM is widely applied in 
the measurement and quality control of these surfaces. With its wide 
range of applications, CMM is a versatile quality control device 
while maintaining high productivity. 
 
This article describes and evaluates a test which aimed to map the 
effect of the number of measuring points on the measured values of 
the selected elements. Because the more information we have about 
the measuring process, the more accurately and effectively we can 
perform the measurements. And based on the results of the test, we 
can then modify and thus streamline the measurement procedures in 

the Metrology Laboratory of the University of West Bohemia in 
Pilsen. 
 
 

2.

 

DESCRIPTION oF THE MACHINE 

 

A CMM is a measuring system that includes tools for manipulating 
a system of probes with the ability to determine the spatial 
coordinates of a workpiece surface. Among the most important 
features of the CMM are its movable machine construction, the 
encoder system, the measuring head with the stylus and the 
measuring software. 
 
This article mainly focuses on the measuring head with contact 
measurement. The sensing head and contact form the connection 
between the machine and the part to be measured. It is used to 
evaluate the position of the points captured on the workpiece 
relative to the CMM coordinate system. Probe systems usually refer 
to the number of axes in which they can operate. They are divided 
into linear (1 D), planar (2 D) and three-dimensional (3 D) operating 
systems. 
 
The sensor mounting head can be fixed or rotatable. A fixed head 
cannot be converted into a rotating head, but a rotating head can be 
fixed. 
 
 

3.

 

EXPERIMENT DESCRIPTION 

 
A fixed probe head was used in the test, as shown in Fig. 1. It was 
fitted with a ruby ball stylus with a diameter of 1.5 mm Fig. 2 
 
 

Vol. 9, Issue 1

100