实验研究表明：由于制造、精度以及装配等非设计因素的影响,导致大型复杂曲面工件的实际重心位置与理论设计重心位置不重合,造成其动平衡等性能指标下降,无法满足使用要求。由于此类问题是在加工制造过程中产生的,无法通过理论设计实现误差确定与消除。因此,通过测量手段精确测定工件的重心位置,对其加工质量进行评价,并进行相关补偿,这对于工程应用而言具有极为重要的现实意义。本文首先对现有重心测量方法进行研究,并以大型螺旋桨桨叶为例,针对大型复杂曲面工件的特点,提出针对此类工件的重心倾测技术。该技术方法根据重心的三维测量原理,应用传感器技术,利用力矩平衡关系和坐标系转换方法,可得到较为精确的重心位置,并给出了详细的重心倾测原理与理论计算公式。根据重心倾测技术的特点,对其各功能的实现方法进行了方案设计与选择。在此基础上,从机械结构和测量软件两个方面对重心倾测系统进行了详细设计,并以重心倾测系统为基础设计制造了重心测量机作为实验平台。针对重心倾测系统的结构特点与测量原理,设计了相应的系统误差测量方法,并对重心测量机进行了较为细致的系统误差标定,在计算程序中予以修正和补偿。利用拉依达准则和加权平均算法对测量实验数据进行了相关处理,得到了较为准确的测量数据及其平均值。实验结果表明,重心倾测系统具有较高的精度和可靠性。以重心倾测系统测量得到的多片桨叶重心值为研究对象,对重心最小包容球和去重工艺球算法进行了探索研究,利用MATLAB编写了近似计算程序。同时,提出了以最小重心矩为基本准则的人工去重方法,并给出了具体方法步骤,对于桨叶等工件重心的修正与补偿具有重要的指导意义。