随着精密与超精密加工技术的发展与成熟,零件表面的质量越来越高,表面三维形貌检测的要求也愈加严格。白光扫描干涉检测技术以其精度高、速度快、大范围且非接触的特点,成为超精密检测的重要发展方向。本文基于白光干涉原理,研制了一套用于精密加工器件的表面三维形貌检测系统。首先,对白光扫描干涉检测原理与实现方法进行研究,并以此为基础对不同类型的白光干涉信号相干峰提取算法进行理论研究与Matlab仿真,验证了噪声扰动以及扫描误差等因素对不同算法造成的影响,经过对比分析,采用了改进的白光相移干涉算法;其次,通过对白光光源、光学干涉系统、移相系统、三维工作台以及图像采集系统进行研究分析与器件选型,完成检测系统的硬件设计,其中,对压电陶瓷的电压-位移曲线进行严格标定与拟合,选取线性度高的工作范围并根据预设位移量控制驱动电压,有效减小了移相器的非线性误差,柔性结构的设计,进一步提高了移相系统的可靠性;然后,利用C++语言并借助相关函数工具库,开发了检测系统的配套软件,实现了驱动信号控制、图像采集与处理、评定参数求解以及三维形貌重构,借助OpenGL图像工具库,使得表面三维形貌结果具有较好的可视化效果;最后,利用研制的系统对标称高度值为1.35μm的标准单刻线样板进行20次重复检测实验,得到相对示值误差与相对重复性误差分别为0.72%和1.39%,由理论分析与实际验证,系统的横向与纵向检测范围分别为100mm×100mm和13μm,横向与纵向分辨率分别为1.11μm和0.53nm,满足设计要求,利用研制的系统对不同的精密加工器件进行表面检测,检测结果验证了该系统的可靠性与实用性。