复杂曲面陶瓷结构件具有良好的电磁波穿透特性、空气动力特性并能抵御外界恶劣环境的侵袭,被广泛应用于飞行器头锥等关键部件。随着技术的不断发展,对陶瓷结构件的性能要求逐渐提高,复杂曲面陶瓷结构件的高精度加工成为亟待突破的瓶颈问题,而测量正是保证复杂曲面加工质量的关键一环。本文针对当前复杂曲面陶瓷结构件测量过程中存在的接触式测量测量效率低、非接触式测量受测量表面特性影响较大,以及二次装卡误差、测量范围过小等相关问题,提出了接触式测量与非接触式测量耦合的测量策略。依据此测量策略并考虑实际的测量工况,完成测量样机的设计。该样机可与不同机床连接进行对陶瓷结构件的在机测量;并且测杆部分可进行变换,实现单一测量机对陶瓷结构件内、外型面的测量,扩大了测量范围,解决了深腔难以测量的问题。依托测量样机模型,利用有限元计算软件对测量机关键部件的关键尺寸进行优化,减小测量机静态下的变形量。同时,利用Python编程语言并结合Abaqus软件内部数据结构,编写自动脚本进行有限元输入模型的建立,实现模型全自动化输入、计算任务自动按序提交、计算结果数据自动提取等,大幅度节省有限元模型建立以及计算数据后处理的时间,并基于相关计算数据对不同位置下以及恒定速度下测量机变形量进行研究。分析当前常用数控系统的内部结构,改写数控系统内部逻辑程序、编写相关数控程序并进行外部物理连线,实现Fanuc数控系统上外部信号对机床主轴运动的控制。利用Python语言和Py Qt软件编写上位机图形界面软件,配合动态链接库调用运动控制卡的内部函数,实现上位机图形界面对下位机运动机构的控制。最后,提出利用Isight软件与Abaqus软件相配合对测量机启动过程中力曲线,即力加载过程的优化。编写脚本文件实现Isight软件与Abaqus软件的集成;同时利用Abaqus软件的重启动技术,实现对计算结果的复用,大幅度缩短优化计算所需时间;确定计算结果评价方式,并利用多岛遗传算法进行优化计算,减小在启动过程中测量机悬臂部分的振动量。