船用螺旋桨是船舶动力系统的重要部件之一,其质量和性能的好坏直接对舰船的动力性能和稳定性能产生巨大的影响。螺旋桨毛坯测量是制造加工的前提,传统的手工测量效率低、精度不高,大型螺旋桨激光测量机可解决传统测量的弊端,实现高效高精度的测量要求。但螺旋桨激光测量机零部件存在制造误差,且装配精度不满足要求,产生测量机几何误差,且因测量机轴数多、行程大,其几何误差分量多、形式复杂,这些几何误差经各运动轴耦合放大后,对螺旋桨激光测量机测量精度影响较大。针对螺旋桨激光测量机几何误差的复杂性,具体分析了测量机组成结构,将几何误差分离为与测量机装配精度相关的装配误差和与位置变化相关的运动几何误差。基于多体系统理论对测量机各部件进行抽象化描述,在每个部件中建立局部坐标系,用以表达各部件误差量之间的耦合关系,推导出测量机测头理想位置的表达式和实际位置的表达式,建立测量机空间几何误差的求解算法。提出了测量机几何误差敏感性分析方法,通过比较某运动轴考虑某项误差分量后激光测头测量点拟合的曲面与螺旋桨设计模型曲面的法向误差值的大小,得出各运动轴各项误差分量对测量误差的影响程度。基于激光跟踪仪进行了标定准备工作,根据标定方案完成了测量机几何误差标定实验。介绍了测量机装配结构误差和运动几何误差的求解过程,利用激光跟踪仪测得的数据点拟合各个线性轴,求解线性轴间的垂直度及线性轴与平面间的垂直度,并且完成各移动轴位移误差和角度误差的求解。基于求解到的测量机几何误差值,结合测量机空间几何误差模型,得到测量机空间几何误差值,提出了空间几何误差补偿方法,通过多次迭代修正数控指令达到误差补偿的目的,并进行误差补偿仿真验证。