光学星型测径仪常用于身管的出厂检测和内径测量任务的设备。分析设备的装配精度对高质量地完成身管测量任务具有重要意义。由于光学星型测径仪在装配时存在精度要求高、装配空间小、零件组成多等问题,很难直接评价系统的装配质量。因此,本文通过建立装配偏差预测模型的方法去解决设备的精度分析问题。本文首先建立光学星型测径仪的三维模型,根据设备的结构设计内容和工作原理分析系统的主要误差来源是设备的整体装配误差和测量机构的装配偏差。接着根据偏差源理论分析零件的偏差类型和传递途径。其次对测量机构偏差模型分别进行间隙配合和过渡配合的模拟预测,得到间隙配合的装配方案最大的系统误差为0.00684mm,过渡配合方案的最大的系统误差为0.00615mm,结果表明过渡配合更加适合用于该设备的测量精度。再次对支撑机构的布局进行优化设计,减少对测量精度的影响。最后通过实验数据采集和对比可知,光学星型测径仪测量结果与身管内径自动测量系统的测量结果差值最大为0.006mm,与模拟计算得到的结果一致,从而验证偏差模型预测装配质量方法的可行性。本文建立装配偏差预测模型的方法,解决了设备的精度分析的问题,使装配精度满足系统的测量要求,从而提升设备的装配质量,降低设计成本,缩短研发周期。