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船体曲面外板尤其是艏艉段曲率变化较大的外板，其形状检测是船舶建造过程中的必要环节。目前船厂对曲面外板的主要检验工具是木质样板、活络样板和木质样箱。但它们具有如下固有缺陷：a.工具本身制作工艺复杂，且费时、耗材；b.工具的制作和使用耗时会影响生产进度；c.工具的存储占用了大量的空间，并且易损变形。d.木质样板、样箱不能循环使用，其全过程都会产生污染和浪费。木质样板、活络样板和木质样箱的上述缺点背离了现代造船模式的发展方向。 数控样箱作为一种直接利用计算机辅助船舶建造系统所提供的船体外板样箱数据自动成形的检测设备应运而生。船体曲面外板形式多样，造成木质样箱结构各不相同。基于木质样箱原理的数控样箱，为了满足大多数船体外板的检验要求，其结构尚有较大的优化空间。改进后的数控样箱，在使用工艺制定和成型精度控制两方面都应符合船厂实际和相关规范的要求。对数控样箱的结构优化、使用工艺制定和成型精度控制是本文的主要研究内容。 本文首先介绍了船体外板形状测量的主要方法和设备的研究现状，指出了现有工具的特点的不足。而后统计和分析了各种典型木质样箱结构，同时依据船体外板加工工艺，最终确定了数控样箱优化设计技术参数。根据既定设计参数对数控样箱进行了优化设计，并完成了数控样箱样机的制作。 依据数控样箱样机，本文对数控样箱的操作流程和数控样箱在弯板车间的使用流程进行了制定。为控制数控样箱的成型精度，本文又分析了其系统误差的构成及其相互关系，并提出了数控样箱误差控制的方法，重点介绍了样条夹产生误差的计算和预消除，最终通过实测手段确定了数控样箱的成型精度。 本文最后进行了研究内容的总结，并提出了数控样箱进一步研究的方向。