随着计算机技术在机械制造领域内的广泛应用,精密和超精密加工技术取得了巨大的发展,同时也使工件的加工精度要求越来越高,而精密加工的精度主要是靠测量精度来保证,从而对工件的测量提出了更高要求。圆柱度的测量是需要有测量基准的,通常情况下基准误差足够小可以忽略,而对于超精密测量来说,基准误差与工件形状误差的精度具有相同的数量级,测量时无法忽略。为将工件形状误差提取出来,应用误差分离技术设计了高精度的圆柱度测量系统。课题的研究工作主要包括分析现有圆柱度测量原理和技术,探讨改进圆柱度测量系统的方法,研究误差分离技术及其在圆柱度测量系统中的应用。本文首先对误差分离技术的基本原理和研究现状进行了介绍,分析了从形状误差混合信号中提取圆柱度误差的基本方法。其次,提出了数据采集板的总体设计方案,完成相应采集系统的软硬件设计,实现了原始信号的采样、A/D转换、滤波以及存储等工作,编写了数据采集板与PC机的之间的串行通信程序。最后,编写了圆柱度误差数据处理程序,利用算法将形状误差与其它混合误差信号相分离,对分离的结果进行了评定,并利用OpenGL函数库使圆柱三维模型的原始形貌得以重构显示。通过实验,测量系统的可行性、正确性和精度要求都得到了满足,系统可以快速的完成误差数据的采集、分离、重构以及评定等,圆柱三维图形的可视化显示也得以实现。本系统提高了圆柱度的测量精度,为进行提高测量仪器的检测精度的研究提供了方便。