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根据磁悬浮飞轮转子组件的主要结构特征和技术要求，结合传统移动桥式三坐标测量仪在高精度尺寸测量中的优势和圆度仪在高精度形位公差测量中的优点，设计专用抗磁性飞轮转子组件组合坐标测量装置。详细论述了该装置的机械结构和电控系统。对飞轮转子组件的检测方法进行了讨论。实现了一次装夹便能完成飞轮转子组件多指标高精度的快速检测。经试验验证，设计的组合坐标测量装置尺寸测量精度达到数微米，形位公差测量精度达到亚微米级，提高了飞轮转子组件的综合检测精度和效率。