​三次元校正的主要工作原理是通过对标准器进行测量，将测量数据与标准器的名义值进行对比，计算出测量仪的误差，然后对测量仪的参数进行调整，以确保测量仪的准确性和可靠性。具体如下：
建立坐标系：以三次元测量仪的原点为基准，通过测量标准器的三个点来确定坐标系的三个轴，从而建立起一个准确的测量坐标系。
测量标准器：使用三次元测量仪的测头对标准器（如标准球、步距规等）进行测量。以标准球为例，需要用测头从不同角度接触标准球的表面，测量多个点位的数据，一般推荐测量 7-11 点，且点的分布要均匀。
数据处理：计算机软件根据测量得到的标准球上多个点位的坐标数据，进行球的拟合计算，得出拟合球的球心坐标、直径和形状误差。将拟合球的直径减去标准球的实际直径，就得出校正后测针宝石球的 “校正值” 或 “校正直径”。对于不同角度、位置或长度的测针，通过各拟合球中心点坐标差别，可得出各测头之间的位置关系，由测量软件生成测头关系矩阵。
误差计算与参数调整：将测量得到的数据与标准器的名义值进行比较，计算出测量仪的误差，这些误差包括线性误差、角度误差和垂直度误差等。根据误差分析结果，对三次元测量仪的校准参数进行调整，如调整测量仪的零点、比例因子和角度等。
重复测量验证：在调整校准参数后，重复测量标准器，验证校准参数调整的效果。如果误差仍然较大，可能需要进一步调整，直到误差在规定的范围内，说明校准成功。