阀门是航天飞行器装备的重要组成部件，阀门的质量直接影响了航天飞行器的可靠性。实现阀门零件的高精度检测是保证航天阀门密封性、可靠性以及稳定性的重要技术手段。轴类零件是航天阀门不可或缺的构件，实现其综合参数（直径、锥度、轴线直线度误差、作用直径）的高精度测量具有非常重要的意义。针对目前测量方法存在的精度低、效率低等问题，本文提出一套具体的计量解决方案，并进行测量系统设计，实现阀门轴类零件的快速、高精度测量。　　通过对轴类零件各个参数测量方法的对比研究，结合本课题的测量任务和技术要求，提出了具体的测量方案。对于直径的测量具体采用投影成像法，对于轴线直线度误差的测量采用一种借助基准轴提供的标准直线度来提取被测件轴线上点的坐标的测量方法。对于锥度和作用直径的测量通过对其他参数的测量间接获得。利用扫描式的测量方法，实现了对被测件多个参数的同时测量。建立适当的坐标系，推导出各个参数的具体数学模型，其中轴线直线度误差利用迭代搜索算法进行评估。　　根据测量方案和技术要求，完成了测量系统的硬件结构的设计。对测量系统所需的工装完成了机械设计、对涉及到的关键元件进行了选型。被测件的定位采用被测件一端高度固定、另一端高度可通过Z方向滑台调节的结构。这种结构使测量系统不仅可以完成对被测件的调平，而且可以适应不同尺寸的被测件。在测量过程中，利用X方向滑台驱动被测件进行移动，使测量系统可以完成对被测件的扫描测量。　　根据各个被测参数测量过程的数学模型，结合系统的硬件结构，利用VisualStudio2017开发工具、C#编程语言完成专用测量软件的设计。测量软件的功能主要有：利用RS-232串口实现上位机对测量系统中其他元件的通信；实现测量数据的采集和处理，根据数学模型计算出被测参数的测量值；实现测量数据的保存、查找及报表生成。　　对测量系统的测量不确定度合成进行了讨论研究。通过分析每一个测量环节得到测量系统的误差来源，利用误差的传递公式及不确定度的合成方式，计算得出测量系统的不确定度，其中对于轴线直线度误差利用模拟统计法合成其不确定度。最终证明测量系统满足技术指标，可以完成具体的测量任务。