航空发动机制造技术的水平体现了航空工业的发展程度,对叶片进行尺寸检测是叶片加工质量的技术保证。作为典型空间自由曲面,叶片本身结构复杂度较高,同时高精度的测量要求对测量环境的要求较高导致测量设备难以融入车间加工环境,加之国外测量设备对国内市场的垄断。针对上述问题,本文研发了一种针对叶片的自动测量控制系统,并针对测量过程中出现的运动控制、误差补偿、测点采样以及路径规划关键技术问题展开一系列研究,本文主要内容包括:1.搭建测量机运动控制系统,完成对电气系统的设计,建立上位机与运动控制卡的通信以及运动控制卡与伺服驱动器的通信,开展伺服驱动器以及运动控制卡的功能性端口开发,最终构建出高性价比的半闭环控制的运动控制架构。2.根据叶片的测量要求,为保证叶片测量轮廓的完整性,提出一种基于改进萤火虫算法的等高法叶片测点采样方法。针对叶片曲面上不同区域曲率变化率不一致的问题,提出固定测量点数目,适应曲率大小变化原则排列预分布测点的采样方式,编程实现测量路径规划以及对测量路径的避渉处理。3.针对测量机本身的几何误差与热误差对定位精度的作用,通过对各项误差产生机理分析,设计了对应误差测量方式以及建模方法,具体采用步距规与直角规实现对几何误差的检测,应用回归算法提取出误差模型,根据准刚体几何误差模型建立了几何误差模型库;采用温度传感器以及电涡流传感器实现了对热误差的测量,其结果直接修正于几何误差数据模型库,进而生成补偿模型数据。4.基于VS2010、Open GL开发环境,开发出一套对应的叶片测量软件,实现了坐标测量机的各项运动控制功能。包括坐标测量机伺服配置,单轴运动控制,多轴联动控制,手轮运动控制,位置检出计数;实现了工件测量点采样,测量路径规划,实机测量程序编写,完成了标准球校准实验,叶片实机测量实验。