在机检测是空间型面检测的重要手段之一，利用在机检测技术可以实现空间型面的自动检测，并完成对工件加工质量的评定。有效的误差评定方法不仅可以提高检测效率，还可以减少产品的报废率。完整的测量结果包括测量结果的最佳估计值及其测量不确定度，以避免测量结果不准确带来的决策错误。本文以在机检测系统为基础环境，研究空间曲面的形状误差评定及其测量不确定度估计方法。全文取得如下成果：(1)研究简单规则曲面形状误差评定及其测量不确定度估计方法。以圆柱面和圆锥面为例，基于序列二次规划（SQP）算法分别设计圆柱度和圆锥度的评定方法，利用MATLAB仿真实验验证评定方法的有效性和优越性。分别采用传递法和蒙特卡洛模拟法估计圆柱度测量不确定度和圆锥度测量不确定度，并通过实例验证。(2)研究复杂曲面形状误差评定及其测量不确定度估计方法。通过对齐复杂曲面测量点集的三个角点和理论曲面的三个对应方位的角点构造的两个局部坐标系，对测量点集作预处理；基于分割逼近法计算测量点到曲面的最小距离，推导出距离函数的线性微分；基于序列二次规划算法评定复杂曲面的形状误差。提出用自助法估计复杂曲面形状误差的测量不确定度。利用MATLAB仿真验证误差评定方法和不确定度估计方法。(3)利用MATLAB软件的GUI功能，开发空间曲面形状误差评定及其不确定度估计的图形用户界面，并用VC++开发工具设计在机检测系统调用图形用户界面的接口，将误差评定及不确定度功能模块集成到天津大学自主研发的在机检测软件系统中，实现空间曲面的形状误差评定及其不确定度估计算法的可视化。