圆柱体轮廓要素是全局尺寸评定的基础,其测量路径和特征参数直接关系到全局尺寸轮廓要素测量的效率和真实性。本文依据ISO 14405-1：2010关于全局尺寸的定义,结合国家自然科学基金项目“基于全局尺寸的超精密气静压轴径向气膜厚度设计与控制技术研究”的相关内容,开展了圆柱体全局尺寸轮廓要素测量特征参数优化问题的系统研究。本文借鉴圆柱度误差测量轮廓要素测量方案,采用圆周法、素线法和鸟笼法等三种圆柱体全局尺寸轮廓要素测量路径,对三种测量路径的特征参数进行了定义。建立主轴回转轴径向误差模型、导轨直线度误差模型以及导轨与主轴回转轴线的平行度误差模型,模型中的有关参数依据圆柱体公称尺寸、表面粗糙度要求等参数以及Nyquist采样定理进行设置。依据上述所建立的模型和圆柱体全局尺寸的评定模型,采用MATLAE语言,编制了圆周法、素线法和鸟笼法圆柱体全局尺寸轮廓要素测量仿真软件和圆柱体全局尺寸评定软件,采用三种方法对圆柱体全局尺寸轮廓要素进行了仿真测量,并进行了全局尺寸评定。通过对评定结果分析以及测量路径特征参数与全局尺寸关系的研究,提出了圆柱体全局尺寸轮廓要素测量路径特征参数的确定方法。采用基于Taylor585L测量的组合仿真方法对圆柱体全局尺寸轮廓要素进行了测量,对所提出的轮廓要素测量路径特征参数确定方法进行了实验验证。本文还研究了圆柱体轴线偏心和倾斜对圆柱体全局尺寸评定结果的影响问题。