随着航空、造船、汽车和模具工业的高速发展，对自由曲面类零件的加工要求和尺寸检测要求都随之提高。叶片作为一种典型的复杂曲面，其型面形状误差对二次流损耗有较大的影响，这也是叶片型面的测量一直备受人们关注的原因。叶片型面造型复杂，描述参数众多，从叶顶到叶根每层叶片的截面型线都不相同，所以对其叶片型面的检测耗时耗力，为了准确、高效的检测叶片型面质量是否合格，本文提出了一种新的叶片型面测量方法，基于此方法及叶片型面的特点设计了叶片型面激光测量仪。首先，对测量机测量后的数据进行了处理，确定了叶片截面型线上检测点的布局方式，比较了几种插值的算法，并在Matlab中验证了样条插值对离散点的拟合更容易接近加工曲线。其次，通过国内外叶片生产厂家对叶片型面的测量方法进行分析对比，提出了本课题所研究的叶片型面测量方法——沿截面型线法线上的联动测量法，即通过三轴联动，实现测点处型线法线方向与激光测头轴线方向重合，并在提出联动测量方法的基础上，针对叶片型面的特点设计了相应的激光测量系统。再后，通过该激光系统的误差来源分析，并通过实验和计算，确定了该激光测量系统的理论测量精度为0.01mm，为了验证该激光测量系统的精度，本文用该激光测量系统对用三坐标测量机测量后的叶片型线又进行了测量，验证了该激光测量系统的精度。最后，用本文提出的沿截面型线法线上的联动测量法在自主设计研发的测量设备上对某叶片型线进行测量实验，并将实际测量数据和理论数据进行对比，经比较分析后得出用本文设计的激光测量系统测量叶片型线，测量精度满足叶片生产厂家对叶片的测量精度要求，测量速度也大大提高了，从而验证了该测量方法的可行性和测量设备的稳定性及可靠性。