随着世界各国进一步加快海洋开发的步伐,我国越来越重视船舶与海洋结构物制造方面的发展。螺旋桨叶片作为典型的自由曲面零件,其加工质量直接影响到船舶及海上结构物的工作性能。现有方法在评定螺旋桨叶片自由曲面轮廓度误差时,难以同时兼备较高的评定效率和评定精度。针对这个问题,本文重点研究同时兼备较高的评定效率和较高精度的螺旋桨叶片自由曲面轮廓度误差的数字化评定方法,主要研究内容如下:(1)研究测量离散点云的数据处理。首先使用三坐标仪的激光测头获取螺旋桨叶片表面离散点云数据,然后使用混合精简算法处理所测量曲面离散点云数据,再补全处理后离散点云数据中的孔洞,接着通过滤波对补全后的数据进行平滑处理,最后使用最小二乘法对精简后的离散点云数据进行预定位。(2)研究自适应虚拟量规的误差评定模型。利用小位移旋量理论来描述测点集数据在自适应虚拟量规边界作用下的运动状态,然后利用非有理B样条法建立自适应虚拟量规边界,接着利用矩阵秩运算来判别自适应虚拟量规边界的运动终止条件,最后将作为终止条件的接触点代入分割逼近法,求取接触点距离实测曲面的最小距离,从而实现运用自适应虚拟量规来评定螺旋桨叶片自由曲面轮廓度误差。(3)分析测量评定的不确定度。分析测量评定过程中所产生不确定度的因素,根据本文螺旋桨叶片自由曲面的自适应虚拟量规轮廓度误差评定模型和不确定度传播律,得出使螺旋桨叶片自由曲面轮廓度误差能够满足最小区域条件的不确定度估算方法。(4)进行实验验证。对实际螺旋桨叶片零件进行测量实验,验证本文所提出轮廓度误差评定方法和不确定度估算方法的可行性和有效性。最后实验结果表明,所提出的方法对于螺旋桨叶片自由曲面轮廓度误差的评定是可行和有效的。