在各种制造过程中,测量零件的几何信息对于质量保证等因素至关重要,这要求以高精度高效率的方式获得自由曲面的几何信息。传统的三轴或三+二轴三坐标测量机对自由曲面的测量是逐点进行的,对于每个测量点,测量机的测针必须有下针和抬针的过程,这会带来非测量辅助时间,不可避免地降低了扫描效率。近年来出现了一种称为五轴测量机的新型扫描装置,它能使测针连续扫描待测表面,极大地提高了测量效率,使用这种新型测量技术的关键是如何规划一个有效的五轴扫描轨迹。对于自由曲面的五轴测量,目前国内外一些研究方案往往要进行曲面分区,然后分别在各区域生成五轴扫描轨迹。这存在局限性,测量过程中测针需要在每个分区之间移动,这些分区间的过渡会带来非测量时间的提高,从而影响测量效率的提升。另外,过渡区域越多,测量过程中测头与待测曲面易发生干涉碰撞,导致测量失败。为解决上述问题,文中提出了一种新型五轴测量的螺旋式扫描轨迹生成策略。采用调和映射技术,使得曲面域与参数域之间能相互转换;基于“过采样”现象,探讨了曲面宽度与扫描效率的关系,并提出表面扫描率（SSR）的概念,表示对不同宽度的曲面进行扫描时的效率,为使该指标最大化设计了等参序列确定（ISD）算法,计算选取出使表面扫描率最高的曲面最佳轮廓线;紧接着引入螺旋过渡线的概念,将所有的最佳轮廓线平滑地连接成一条螺旋曲线,曲面被一条螺旋带覆盖,将曲面分割成单个螺旋区域,这不仅使整体表面扫描率最大化又避免了对曲面的分区。并且针对该单个螺旋带,利用所述的五轴扫描轨迹生成方法,生成一个完整的高效五轴螺旋扫描路径,该路径考虑了关键约束,如探头轨迹的平滑度、采样密度和无干涉碰撞条件。最后,在两个典型的自由曲面上进行了物理测量实验,与目前流行的两种扫描策略的测量结果进行对比。实验结果充分证实了本文螺旋式轨迹生成算法措施的可行性、有效性及所带来扫描效率的提升。