随着我国航空航天、汽车、船舶行业的快速发展,高加工效率的侧铣直纹面零件的应用也越来越多,如飞机机翼、叶轮叶片等。直纹面是由直线沿着基线在空间运动所产生的,其具有变曲率、可变扭曲角等复杂的几何特征,这常常导致加工后的表面微观结构存在不均匀性,很难表征和评价零件质量。侧铣直纹面的高物理性能与表面微观结构密切相关,然而目前国内外标准中对其测量方法、测试流程和评价指标存在很多的不确定性。因此,直纹面零件表面微观结构检测和评价的研究尤为重要。本文基于复杂直纹面“S”形检验试件,研究了其表面微观结构的检测机理、影响因素及测量规律,在Marsurf M300C基础上开发了软件平台。具体工作如下:(1)直纹面表面微观结构的提取方式、测量参数以及评价方法研究。分析对比高斯滤波、2RC滤波及Motif的差异,确定了较优的表面微观结构提取方式;基于测量不确定度的计算,分析了不同组合的取样长度、评定长度与表面微观结构的关系,确定了合理的测量参数;通过表面微观结构的评价方法分析,确定了其评定参数。(2)直纹面表面微观结构影响因素分析。通过研究直纹面的曲率、刀具姿态等几何特征与表面微观结构的关系,预测了其极值出现的位置;通过设计铣削实验,分析了主轴转速、进给速度、切削深度等切削参数对表面微观结构的影响,建立了预测模型,并在此基础上给出了其测量参数的规律。(3)基于Marsurf M300C粗糙度轮廓仪编写表面微观结构的计算算法。通过对比三种不同数据拼接的误差,确定了较优的拼接方式,分析了计算算法的不确定度;开发了基于Marsurf M300C的应用平台,通过粗糙度、波纹度测量实验,验证了算法的正确性。