随着现代制造业的不断发展,精密和超精密加工技术的重要性日益凸显。数控机床作为制造业的重要装备,也面临了新时代的机遇和挑战。提高数控机床的精度是提高数控机床产品质量、增强市场竞争力的关键所在。数控机床的误差问题成为了其发展的关键。测量技术则是改善与补偿机器误差的重要前提。圆轨迹测量是数控机床测量技术中重要的一个方法。通过测量机床的圆轨迹获取机床的精度信息,确定机床的误差源,可以为改进机床设计和机床的误差补偿提供依据。根据圆轨迹测量原理,本文研制了一种数控机床圆轨迹插补误差检测仪——圆测仪,完成了机械结构设计制造、数据采集系统开发、主机端应用程序编制等一系列工作。系统地阐述了数控机床误差及其测量方法,对现有的数控机床误差综合测量方法设备进行归纳总结,并分析各种方法的优缺点。在分析圆轨迹测量的原理的基础上,设计制造了圆测仪的机械部分结构。采用特定定位方法把基座安放在机床工作台上,解决了杆身和测量平面不平行的问题,分析了圆测仪在制造装配和使用过程中产生的误差,设计校准标定环节,补偿圆轨迹径向误差,保证了测量精度。基于USB通信协议,开发了圆测仪数据采集系统。概述了通用串行总线技术,以微芯公司最新系列单片机PIC18F4550为核心,设计了USB通信电路板,实现了USB通信。编写了PC端数据采集应用程序。规划了应用程序框架,基于多媒体定时器技术,通过显示链接动态链接库文件,实现了误差数据的实时读取与保存,采用windows GDI接口技术,实现了测量轨迹轮廓图的动态显示。通过实验,验证了圆测仪达到了设计精度,满足测量要求。