随着精密装备制造业与尖端工业的快速发展,对圆柱形回转体类零部件的加工和装配精度要求更为苛刻,这就对该类零部件表面形状的测量精度提出了更高的要求。圆柱度测量仪是该类零部件的专用测量仪器,其四自由度调整定位工作台的驱动与定位技术直接影响仪器的测量精度和效率。本课题针对圆柱度测量仪四自由度工作台的驱动与定位技术开展了理论分析、建模和实验研究工作,为提升圆柱度仪测量精度提供理论基础和技术储备。本文完成的主要工作如下:为实现工作台四自由度的精确调整,对现有调整定位工作台的结构原理进行深入分析。在此基础上,建立了密珠结构调心工作台偏心调整模型和球面导向结构调倾工作台倾斜调整模型,设计了基于偏心量变换的调心坐标系与测量坐标系夹角标定方法,完成了微位移驱动作用点到工作台中心距的标定以及球形导向面球心坐标空间位置的标定,为四自由度工作台的精确调整建立了理论基础。为解决现有工作台调心调倾中限位易失控及回零稳定性差的问题,设计了基于数字逻辑变换的四自由度工作台运动控制方法,该方法利用限位挡片上的4个功能分区与两个光电开关的复合作用,对运动机构进行限位和回零复位,搭建了基于数字逻辑变换的四自由度工作台运动控制装置,通过相关实验,验证了装置的回零误差在1.3μm以下。研究了手柄可控式三轴运动控制系统的原理,设计了三轴控制系统,设计并制作了三轴X、Z、R运动控制卡,实现了对X、Z、R轴的运动控制问题。为解决现有工作台调整精度和调整效率低的问题,设计了基于光栅尺和编码器反馈的四自由度调整定位运动控制方法,搭建了实验装置。实验结果表明,改进后的双反馈结构的工作台调心精度为0.2μm,调倾精度为0.8″,同时,在相同的调整精度下,调整次数上也比现有结构工作台缩小了一倍,有效提高了调整效率。