航空轴承长时间工作在高速、高温、高载荷工况下,轴承核心零部件关键几何参数的精确测量是控制轴承装机质量和运行特征的重要方式。航空轴承套圈在圆弧半径和包角都很小的情况下,可测弧长较短,导致实际采样数据点数受到限制,如何准确的测量套圈滚道结构参数一直是航空轴承行业内的难题。课题针对航空轴承套圈结构参数测量问题,开展基于结构光传感的航空轴承滚道回转扫描测量技术获取航空轴承点云数据,对滚道特征参数进行评定。课题的主要研究工作如下:为获取航空轴承滚道完整的点云数据,设计了基于线结构光传感的回转扫描测量系统。采用线结构光传感器高精度回转台,在测量过程中保持二者的相对位姿关系不变,通过回转台旋转以等间隔回转扫描方式对航空轴承滚道整周轮廓进行测量,采集到被测部位原始轮廓特征数据。此外,设计了线结构光传感器与回转台中心轴线空间姿态标定方法,提出了基于最优解引导的圆弧拟合算法以确定标准球测量截面圆心及球心位置。在此基础上,将原始数据旋转拼接至同一坐标下,获取被测样件整周轮廓数据。针对原始数据中包含异常噪声、散列点与孤立点等异常信息,对比选择双边滤波算法加以剔除;通过点云下采样降低数据点数目提高计算效率的同时使点云分布均匀;最后计算点云的主方向与质心。为实现航空轴承滚道参数准确评定,设计航空轴承滚道轮廓参数评定方法。通过基于曲率值突变的点云分割算法将原始点云数据分割为端面、圆弧结构两部分,对两部分特征分别进行提取。由于线结构光束照射到圆弧结构部分的光束无法完全对准被测样件中心将保持保持圆锥曲线特征,为此将点云数据沿主方向和质心确定的轴线展开,以最小二乘拟合平面确定端面部分数据特征,以拟合圆柱确定滚道圆弧结构特征,求解轴承参数实现对航空轴承滚道轮廓参数评定。在上述工作的基础上,完成了基于线结构光传感的回转扫描测量实验系统搭建。在对测量系统标定后,使用该系统测量参考值为29.999 mm的标准环规,10次测量结果平均值与参考值的最大误差为0.004 mm。为验证偏置误差对测量结果的影响,改变样件中心、回转台主轴中心与线结构光传感器测量线三者相对位姿关系,被测件中心偏移-2～2 mm时,测量最大误差为0.002 mm;测量光束偏移-2～2mm时,测量最大误差为0.002 mm。在对航空轴承样件参数评定重复性进行验证时,此外,使用本课题搭建的测量系统对一航空轴承套圈成品件的滚道半径和偏心量进行测量,实验结果表明:滚道半径测量结果与轮廓仪测量值的误差为0.001mm,测得的滚道偏心量与三坐标机测量结果的误差小于0.001 mm,从而旁证了本课题提出的测量方法和搭建的测量系统的准确性。