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针对螺旋桨加工过程中叶面和叶背加工余量分布不均匀的问题，提出了一种公差约束条件下螺旋桨毛坯与设计曲面快速配准的方法，用以保证螺旋桨叶面和叶背加工余量均匀。在螺旋桨设计过程中，分析了半径、纵斜、轴向位置和桨叶夹角对设计曲面空间位置的影响，确定了基于设计公差变动范围的螺旋桨形貌变化约束条件。建立了约束条件下螺旋桨曲面配准数学模型，并基于模拟退火算法快速求解得到全局最优解。螺旋桨毛坯曲面与设计曲面的匹配验证结果表明，该算法能实现螺旋桨毛坯曲面和设计曲面的快速匹配。