在高温车轮轧制中,需要及时准确轮坯踏面直径、轮辋高和辐板厚度等十多项尺寸参数,以指导轧制工艺调整尺寸达到更高水平,防止发生批量废品的事故。受设备制约,生产现场主要由人工来进行测量,人工存在测量精度不高、劳动强度大、工艺数据难以保存等不足;因此,参照现场需求首先在实验室环境中研制高温车轮轮廓测量仿真系统。本文根据高温车轮尺寸测量技术需求,优先研究实际测量过程中的一些核心问题,并在实验室通过系列试验进行了验证。主要工作内容如下:1.设计并实现仿真工件,根据实验室环境和场地条件设计了小规格模拟工件,表面为曲面分为单S弯和双S弯,曲面形状与车轮相似,适用于实验室模拟实验,并且在此基础上设计并实现了立方体金属标定块,与转台仿真系统能够很好的配合工作;2.采集设备选型并完成空间布局与参数调整,扫描设备采用三台3D激光传感器覆盖一个车轮径向截面轮廓,调整激光器采集参数使之达到最佳效果;根据仿真工件表面温度波动情况使用单台热像仪采集半径方向线阵温度数据;采集方式可以采用编码器等间隔触发,传感器和热像仪同时采集同一轮廓,均匀采集到多条径向表面轮廓数据,也可以进行仿真工件单截面轮廓采集分析;3.软件实现环境,主要为Halcon与Visual Studio 2019,前者实现数据采集处理分析,后者实现界面设计,设备控制,数据交互和人机交互功能;4.模型与算法实现,主要有姿态标定、温度尺寸、偏心误差矫正模型,姿态标定主要利用立方体标定块为标志物进行传感器位置获取与数据拼接;温度尺寸模型用于多截面测量时统一各尺寸参数到同一温度标准下,有利于减小三维还原误差;偏心矫正模型针对工件中心与转台中心偏离,目的减小测量误差以及保证数据的原始性和准确性;此外,实现了众多测量流程上的算法,比如,去噪、滤波、拟合、三维还原、切片等;研究表明,仿真系统操作简单方便,测量过程中的重要技术和算法都已实现并经过检验,能实现高温仿真工件尺寸的快速准确测量;在后续经改进完善后,有望用于现场高温车轮尺寸测量。