叶片是航空发动机的核心部件,其型面高性能设计与精确制造是保证叶片空气动力学性能、可靠性、稳定性的关键技术。研究叶片型面逆向重构技术,构建精确的叶片型面实际三维模型,对叶片型面的逆向设计验证、自适应加工以及损伤叶片型面的修复评估具有重要的指导意义。在目前的航空叶片型面重构的实际过程中,仍存在重构型面精度低、操作繁琐等问题,难以满足当前航空叶片的高性能设计与批量制造要求。为缩短叶片型面设计开发周期、提高型面加工精度、改善航空发动机动力性能,本文针对航空发动机叶片型面重构中的数据处理、插值重构、重构系统开发等多项关键技术展开研究,为实现航发叶片型面快速、高精度、高质量的重构奠定技术基础。本文的主要研究工作包括:(1)分析了目前航空叶片型面型值点的主要获取方法,在对比分析的基础上确立了航发叶片型面三坐标测量方案。研究了叶片型面三坐标测量数据结构特征,提出了对应的测量数据去噪、测头半径补偿处理以及数据对齐处理方法,为后续的叶片型面几何形状重构研究提供了精准的测量数据。(2)研究了自由曲线和曲面的基本数学模型,分析比较了Bezier、B样条、NURBS曲线曲面的定义与主要性质,同时结合实际叶片型面重构要求,确立了叶片型面NURBS插值重构方案。此外,在此基础上,基于小波分解理论对叶片截面型线、整体型面进行了光顺处理,有效提高了叶片重构模型的构建精度和光顺性能,实现了叶片型面的高质量重构。(3)基于OpenGL开放几何图形库设计并开发了一个专用于叶片型面重构与质量分析的软件系统,开发了专用的CMM测量数据读取接口和对应的叶片型线型面重构功能模块,能够基于CMM测量数据快速实现对叶片型面的高质量重构。并且基于叶片型面重构模型提出了一种叶片型面加工误差的可视化分析方法,实现了对叶片型面轮廓度误差以及各项位置度误差全面、直观地显示。最后通过与传统的逆向工程软件进行了系统功能验证对比实验,结果表明了本文开发系统的叶片模型重构与质量分析功能均具有更好的针对性与准确性。