薄壁回转体是高速飞行器的关键部件，高性能高速飞行器对薄壁回转体的制造精度有着严格的要求。对薄壁回转体的外廓形、壁厚等几何参数进行精密测量是检验高速飞行器制造精度的有效手段。薄壁回转体是三维复杂曲面的薄壁零件，由于孔深径小，结构大且复杂，对几何参数的测量精度要求高(微米级)，目前尚无现成的测量设备和测量技术能在测量精度和效率上满足高性能薄壁回转体的研制需求，因此必须研发高精度、高效率的全自动薄壁回转体几何参数测量设备。本论文主要针对薄壁回转体几何参数检测设备的测量路径规划、轨迹规划的数学方法、测量系统精度分析补偿及校准方法和测量轨迹规划的软件开发等方面展开研究。提出了薄壁回转体外廓型面和壁厚测量的路径规划方案。根据测量采样和测量时间的要求从几种路径规划方案中选择出一种最佳的测量路径，从而达到了有序、快速、高效地测量外廓表面上的各个实际点坐标及其法向壁厚的目的。针对外轮廓测量得到的数据，利用三阶曲线插值算法计算母线插值点坐标和法向量等数据，构建出外廓形母线模型方程。采用了一种钳式测量头架沿测点切线方向等长点迹线运动测量薄壁回转体法向壁厚的方法，根据这种方法导出了测量运动轨迹生成的算法，并且将以往两工位上测量改成一工位上测量，这种改进减少了由变化工位所带来的位置误差，简化了工序，提高了精度。在数据处理方面，研究了原始测量数据中奇异点的剔除、数据的截断与延拓方法和数据的一致化处理方法，解决了测量数据中存在的噪声、测量数据不均匀、边界不整齐等问题。根据测量系统的精度要求，研究了一套测量系统精度分析补偿方法和校准方法。测量系统精度分析补偿方法主要研究伺服轴定位精度及回程间隙补偿、直线轴二维精度补偿以及测量钳铰接点的位置误差对几何厚度测量精度的影响。几何测量设备校准方法的研究主要包括法向壁厚测量精度的校准方法和外廓形测量精度的校准方法。开发了几何参数测量轨迹规划的软件系统。使用VC++编程技术，实现了数据的预处理，外廓数据的一致化处理，薄壁回转体外廓形的建模，几何厚度的轨迹生成，数控测量代码的生成等功能。配置几何参数测量轨迹规划软件系统的薄壁回转体几何尺寸检测设备已经交付使用，解决了薄壁回转体几何参数精密测量的难题。