结合国家科技重大专项、国家自然科学基金项目及航空制造企业的实际需求,针对飞机大型复杂蒙皮零件由于成形误差及装夹变形等因素的综合影响,造成蒙皮实际型面与理论型面存在较大偏差,从而导致零件在加工过程中出现过切或欠切,甚至直接导致零件报废的问题,对飞机大型复杂蒙皮零件的检测加工一体化技术进行了深入研究。论文主要成果如下:(1)提出了面向检测调姿优化的飞机蒙皮零件扫描路径规划方法。针对现有的激光检测路径规划中由于检测调姿不够优化,从而降低检测效率与检测精度的问题,通过对比分析不同的扫描方式,确定最佳扫描方式;根据蒙皮零件的曲率变化,选取最佳检测方向;基于遗传算法对检测角进行优化,计算最佳检测方位;实现了检测调姿优化,为飞机蒙皮零件的激光检测奠定基础。(2)研究了基于检测数据的飞机蒙皮实际型面重构方法。通过对检测数据处理方法和检测数据精简方法进行研究,基于检测点间偏差值的计算,确定检测数据中的噪声点并去除;基于几何作图法在检测点缺失处插入满足要求的点,进而提高实际型面的重构精度。基于几何推理的方法,建立了检测点数目与弦高误差的关系模型,实现检测数据的分步精简,进而减少计算量,提高计算效率。(3)提出了基于加工特征的蒙皮零件检测加工一体化方法。针对因飞机蒙皮零件变形量大导致难以根据检测数据快速生成满足精度要求的加工刀轨的问题,以加工特征的形位精度要求为依据,针对不同形位精度要求的加工特征分别基于曲面间理论刀轨映射法和理论刀轨法向投影法实现基于检测数据的刀轨快速生成,在保证形位精度的前提下提高刀轨生成效率。(4)研究成果在飞机蒙皮零件检测加工一体化系统中得到了应用验证,该系统已成功应用于某大型航空制造企业多项蒙皮零件的检测加工中。