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航空发动机是现代飞行器的核心部件，对现代飞行器的性能起到至关重要的作用，而叶片是航空发动机中的关键零件。随着对航空发动机性能需求的日益提高，发动机转子叶片面型精度、叶片加工的表面粗糙度等技术要求也越来越高，高精度航空发动机叶片的制造和检测成为航空发动机制造行业的重要研究方向，如何制造与检测高精度的航空发动机叶片成为该领域的关键技术。由于形状复杂、精度要求高，航空发动机叶片检测一直都是难题，为此出现了多种传统的检测方法，包含标准样板测量法、自动绘图测量法、电感测量法、光学投影测量法和坐标测量法等。 本文是在实验室原有的柱状零件通用测量仪机械机构的基础上，进行了电控系统设计，研制完成了一套可进行自动控制的三轴联动测控系统，并配置了专用光学测头以实现对叶片的非接触尺寸测量。本文研究内容包括:(1)研究叶片误差项定义并确定测量原理;(2)基于现有机械结构进行测控系统工作原理研究，并提出了测控系统设计方案;(3)基于现有仪器搭建运动控制系统，完成了系统控制调试;(4)开发上位机测控软件，实现了对叶片的自动测量;(5)进行了应用试验研究和软件调试，验证了研究工作的可行性。 本文首先总结与分析了国内外知名发动机制造商的叶片评价指标，对几种主要叶片评价指标的定义进行了梳理和分析;以实验室柱状零件通用测量仪基本结构为基础，讨论了叶片测量和评价的全部过程;提出了一种基于激光测头的叶片测量原理;并对本文提出的叶片测量原理进行了误差分析。 针对叶片测量仪的测量效率低、采样密度小、前尾缘测头半径补偿难、接触式测量测力使得叶片产生变形、专用测量仪成本高等难点，基于低成本、高效率的设计思路，提出了一种测量快速、低成本、可自主编程控制的三轴叶片测控系统解决方案。通过对实验室现有的柱状零件通用测量仪进行了改进，并对其各个关键部件进行了理论分析和验证，最后由分析和实验论证了仪器设计精度能够满足叶片测量的使用需求。 本文研究包括三轴联动测控系统总体设计、各轴驱动电机选型及其参数设置、激光测头系统和PMAC运动控制卡配置及其PID调试等内容，并根据测控系统设计需求选用非接触式测头实现了高效率、无半径补偿式的测量;控制系统采取运动控制卡+工控机IPC的组合方案以降低系统成本并提高系统的自主开发自由度;各个运动轴系采用高精度光栅线/角位移传感器进行闭环反馈控制，以实现这些运动轴系的高精度运动控制。其中，C轴驱动系统选用直驱方式，X、Z轴采取电机带动丝杠副的驱动方式。和传统伺服驱动相比，直驱伺服系统去除了减速器所带来的误差，实现了更高精度的主轴位置控制驱动。最后，本文分析、制定了上位机软件的功能框架，编写了PMAC运动控制卡的运动程序和PLC程序，并通过对比三坐标测量机和本文叶片测量仪的测量结果，验证了本文方案的可行性，且该方案具有测量效率高于三坐标测量机的特点。