隨著人們生活水平的提高和制造業(yè)的快速發(fā)展，特別是機床、機械、汽車、航空航天和電子工業(yè)，各種復雜零件的研制和生產需要先進的檢測技術；同時為應對競爭，生產現(xiàn)場非常重視提高加工效率和降低生產成本，其中，重要的便是生產出高質量的產品。為此，必須實行嚴格的質量管理，只有在保證高質量生產的前提下，制造業(yè)才能生存和發(fā)展。因此，為確保零件的尺寸和技術性能符合要求，必須進行的測量，因而體現(xiàn)三維測量技術的三坐標測量機應運而生，并迅速發(fā)展和日趨完善。三維測量是基于以下的客觀要求發(fā)展起來的。
1、越來越多的工件需要進行空間三維測量，而傳統(tǒng)的測量方法不能滿足生產的需要。傳統(tǒng)測量方法是指用傳統(tǒng)測量工具（如千分表、量塊、卡尺等）進行的測量，屬相對測量，因其測量基準為被加工面，而不是直接的主軸基準，是一種過度基準，再加上傳統(tǒng)測量工具本身精度不高，同時人為測量操作隨機性誤差也較大，這些因素導致測量結果不準；另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)測量工具量程小、被測工件尺寸、形狀受到限制，許多測量任務（如尺寸大、形狀較復雜）用傳統(tǒng)測量工具完成不了，且占用機時較長。
由于機械加工、數(shù)控機床加工及自動加工線的發(fā)展，生產節(jié)拍的加快，加工一個零件僅有幾十分鐘或幾分鐘，要求加快對復雜工件的檢測。例如：汽車和摩托車都采用流水生產線，每輛車上有幾千甚至上萬個零件，這些零件是由專業(yè)化廠分散生產，后集中部裝和總裝，每隔幾分鐘就生產出一輛車。
在制造業(yè)中，大多數(shù)產品都是按照CAD數(shù)學模型在數(shù)控機床上制造完成的，它與原CAD數(shù)學模型相比，確定其在加工制造中產生的誤差，就需用三坐標測量機進行測量。在三坐標測量機的軟件系統(tǒng)中可以用圖形方式顯示原CAD數(shù)學模型，再按照可視化方式從圖形上確定被測點，得到被測點的X、Y、Z坐標值及法向矢量，便可生成自動測量程序。三坐標測量機可按法線方向對工件進行測量，獲得準確的坐標測量結果，也可與原CAD數(shù)學模型進行比較并以圖形方式顯示，生成坐標檢測報告（包括文本報告和圖表報告），全過程直觀快捷，而用傳統(tǒng)的檢測方法則無法完成。
隨著生產規(guī)模日益擴大，加工精度不斷提高，除了需要高精度三坐標測量機的計量室檢測外，為了便于直接檢測工件，測量往往需要在加工車間進行，或將測量機直接串連到生產線上。檢驗的零件數(shù)量加大，科學化管理程度加強，因而需要各種精度的坐標測量機，以滿足生產的需要。
實現(xiàn)逆向（反求）工程的需要，例如隨著模具生產的發(fā)展，在當前的生產制造中往往會碰到這么一種情況，客戶能提供給制造者的只有實物而沒有任何圖紙或CAD數(shù)據，特別是樣件中有曲線、曲面等很難通過測量獲得其準確的數(shù)據的復雜模型。在這種情況下，傳統(tǒng)的加工方法是使用雕刻法或其他方法制作出一個一比一的模具，再用模具進行生產。這種方法無法獲得工件準確的尺寸圖紙，也很難對其外型進行修改?，F(xiàn)在采用的是三維掃描測量出工件輪廓曲線、曲面等數(shù)據。因此需要與“數(shù)控機床"或“加工中心"相配合的三維檢測技術。
綜上所述，三坐標測量機的出現(xiàn)是標志計量儀器從古典的手動方式向現(xiàn)代化自動測試技術過渡的一個里程碑。三坐標測量機在下述方面對三維測量技術有重要作用。
1、實現(xiàn)了對基本的幾何元素的率、高精度測量與評定，解決了復雜形狀表面輪廓尺寸的測量，例如箱體零件的孔徑與孔位、葉片與齒輪、汽車與飛機等的外廓尺寸檢測。
提高了三維測量的測量精度，目前高精度的坐標測量機的單軸精度，每米長度內可達1um以內，
三維空間精度可達1um-2um。對于車間檢測用的三坐標測量機，每米測量精度單軸也達3um-4um。
由于三坐標測量機可與數(shù)控機床和加工中心配套組成生產加工線或柔性制造系統(tǒng)，從而促進了自
動生產線的發(fā)展。
隨著三坐標測量機的精度不斷提高，自動化程序不斷發(fā)展，促進了三維測量技術的進步，大大地
提高了測量效率。尤其是電子計算機的引入，不但便于數(shù)據處理，而且可以完成CNC的控制功能，可縮短測量時間達95%以上。
隨著激光掃描技術的不斷成熟，同時滿足了高精度測量（質量檢測）和激光掃描（逆向工程）多
功能復合型的三坐標測量機發(fā)展更好地滿足了用戶需求，大大降低用戶投入成本，提高工作效率。
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