在冶金企业中,轧辊的加工或修磨通常是采用靠模的加工方法或在数控磨床上加工来实现的,轧辊的加工精度主要依靠靠模的精度和机床的精度来保证.而对轧辊廓形(母线)及其横截面的圆度等形状误差,一般是直接采用进口磨床随机配置的测量装置测量,但对其测量原理却了解甚少;而对轧辊廓型影响较大的圆柱度、轴线直线度等形状误差项目,目前尚缺少有效的测量方法.因此,解决轧辊廓形相关参数的测量问题一直是科技人员和现场工程技术人员致力研究的课题.该论文是上海梅山(集团)有限公司与东北大学联合开发的技术项目,其目标是研究轧辊廓形母线直线度、圆度、圆柱度、轴线直线度等形状误差的测量方法,解决轧辊廓形相关参数的在线测量问题.该论文首先对形状误差测量技术的国内外发展现状进行了简要综述,并对轧辊廓形相关参数在线测量的特点进行了分析,提出采用双测头误差分离的方法作为解决轧辊廓形母线直线度、圆度、圆柱度等误差以及轴线直线度误差在线测量问题的总体解决方案,其思路是利用被测工件轮廓不变这一特征,应用两个传感测头进行测量,针对测得的信号中包含有被测工件的形状误差,同时也包含机床或测量机构的运动误差,经过适当的数学运算将被测工件的形状误差和机床或测量机构的运动误差区分开,最终得到轧辊廓形的形状误差.在此基础上推导了基于双测头误差分离技术的母线直线度、圆度、圆柱度等误差的最小二乘法、最小条件法数学模型以及轴线直线度误差最小二乘法、最小条件法数学模型;根据理论模型的要求,构建了轧辊廓形在线测量装置的硬件系统;采用基于虚拟仪器技术开发的形位误差测量仪,进行了在线测量实验,并对测量结果进行了简要分析.论文工作表明,双测头误差分离方法是解决轧辊廓形相关参数的在线测量问题的有效途径,该方法即可解决多测头法所需仪器较多,调整费时等不适于用作在线测量仪器的缺点,又可以实现将被测工件的形状误差和机床或测量机构的运动误差相互分离.