随着精密加工技术对高精度测量需求的提高,精密化已经成为现阶段制造业的主流方向。零件在加工完成后的质检结果对整个产品的装配有着重要的影响,而传统的测量手段已无法满足当前严格的精度需要和繁重的生产任务。在机测量技术凭借测头的高测量精度、高测量稳定性、可实现加工补偿等优势,被广泛应用于制造业的零件测量领域。本文针对某大型零件的形位公差检测和测量数据的管理等问题,研究零件的测量路径优化问题,为某大型企业设计并开发了一款可以测量多个几何特征的在机测量数据管理系统。本文分析了在机测量系统的构成以及企业的测量需求,提出了在机测量系统的总体方案。根据测量需求对测量软件进行了软件模块的划分。然后对测量路径规划技术做了研究,通过对TSP问题以及路径寻优的分析引入了多色集合理论与蚁群算法、遗传算法,并对两种算法进行对比分析,验证了遗传算法对于该模型的路径寻优更合适,算法实现更简单、路径更优。针对最优的测量路径做了碰撞检查,在路径上增加避障点防止测头与零件或者夹具发生干涉。通过对几何量测量原理的研究,结合软件的模块功能,开发了在机测量数据管理系统,实现了对测量坐标文件的获取、几何量的计算、零件信息的查询以及数据的保存和修改等功能。搭建了在机测量系统,在某大型柴油缸体机身进行了直径、圆柱度、垂直度的测量实验,使用标准试件在三坐标测量机上进行试验验证,验证了在机测量系统的测量精度。论文针对科堡龙门加工中心6500AG从软硬件两个方面确定了系统总体方案,对测量路径规划和几何量测量原理进行了研究,在此基础上开发了在机测量系统,并通过实验验证了柴油机缸体在机测量系统的测量精度,研究成果对提高机械加工自动化水平具有重要的应用价值。