随着现代制造技术向着高精度、高可靠性的方向发展,用于检测零部件加工精度的测量技术也显得越来越重要。为了满足现代制造业发展需求,需要具有更高精度的测量技术来检测关键零部件的加工精度,以指导后续的加工工艺,提高加工质量。平面薄壁构件广泛应用于高端装备制造、航空航天、光学等领域,其对平行度的要求很高。工件的形位公差是反映被测要素功能要求的重要指标,对零部件的加工质量具有重要影响。新一代产品几何技术规范规定了面对面平行度评定基本原则-定向最小区域法,但是由于被测工件结构、尺寸、透明性等性质以及基准建立方法的不同,平行度的测量方法并不统一?本文所研究的非透明平面薄壁构件尺寸较大、径厚比大、刚性弱,现有的平行度测量方法难以满足测量要求?因此,针对非透明平面薄壁构件开发一套经济高效的平行度高精度测量系统是一个亟待进行的工作。本文的主要研究内容如下:提出一种非透明平面薄壁件平行度高精度测量方法,该方法通过光学非接触的测量形式分别测取工件的厚度数据和平面度数据。通过数据的筛选、拼接、统一基准、比对、叠加处理,对工件进行面形重构。进而,选择平面度较好的工件表面作为基准平面的拟合对象,利用粒子群优化算法拟合出满足最小条件的基准平面,最后根据定向最小区域原则建立平行度评定数学模型,以计算出工件两表面间面对面的平行度误差?基于所提平行度测量方法,开发了一套针对非透明平面薄壁件的平行度测量系统,主要包括运动单元、测量单元、控制单元、数据处理单元等。运动单元为精密三轴运动平台;测量单元包括同轴激光位移传感器、平面度仪、传感器专用夹具、测量专用夹具;控制单元包括运动控制软件和数据采集软件;数据处理单元是基于Matlab软件开发的数据处理算法。在平行度测量系统的开发过程中进行了结构设计、软件开发、装置搭建、几何精度检测、关键零部件静力学仿真分析等工作。在开发的平行度测量系统上对被测工件（纯铜平面薄壁件）进行了平行度测量实验,验证了测量系统的可行性、稳定性和适用性。利用数据处理算法对数据进行了处理,重构出同一基准下工件两表面的三维面形,并将重构面形与测量面形进行比较,得出最大面形重构误差为0.46μm。根据建立的平行度数学模型计算出工件的平行度为7.41μm,最后,对平行度测量系统进行了不确定度分析,得出平行度测量系统的扩展不确定度Ut为±0.34μm,k=2,即平行度测量结果为f=（7.41±0.34）μm。