圆度、圆柱度误差的测量是检验重卡桥壳加工精度的重要指标。目前生产中所采用的人工检测方法效率低,精度无法保证。本项目根据重卡桥壳形貌特征设计了桥壳圆度圆柱度检测仪机械结构并采用PLC及伺服驱动系统搭建其控制平台。检测过程中传感器多截面回转测量,避免了大型不规则工件由于动平衡导致回转定位偏心。检测装置以三点法误差分离算法为原理依据,最小二乘法作为误差评定标准,将圆度及圆柱度从综合误差中剥离,提升检测精度。该控制系统整合应用了PLC控制、HMI组态、OPC通信、运动控制等多种核心技术。在实际检测中三点法存在传感器射线汇交偏差,为保证测量精度,优化系统检测方案,选用一只激光位移传感器采用多步法检测。在多步法测量过程中,激光位移传感器射线应通过桥壳轴线并与桥壳轴线垂直。实际检测中因传感器安装误差且检测设备受加工精度影响,检测仪难以保证传感器与桥壳轴线定位的相对位置关系,传感器射线不通过被测截面圆心会产生偏心误差,射线不垂直桥壳轮廓表面会产生轴线倾斜误差。存在偏心倾斜误差的轮廓数据将融入工件的圆度误差之中,无法反应被测截面的真实形貌,影响圆度、圆柱度误差评定结果。针对上述两点误差干扰因素,本文建立数学模型,通过检测两个(及以上)桥壳截面数据,拟合截面最小二乘圆心及空间轴线,求解出目标截面偏心量及轴线倾斜角度,建空间变换矩阵,对检测截面进行空间坐标变换,将具有偏心倾斜的原始截面平移旋转至理想正截面,消除桥壳轴线定位偏心倾斜所引入的误差。由于检测截面与理想正截面存在轴向偏差,为提高算法补偿精度建立偏心倾斜误差补偿算法约束条件,求解两截面轴向最大偏差量并将轴向偏差尺寸转换为限定传感器最大安装偏角。选取不同截面数据进行MATLAB仿真验证,偏心倾斜误差占补偿算法处理后真实截面圆度误差的21.7%至31%,真实截面圆度误差相较原始截面圆度误差精度提升17.8%-23.4%。该算法能有效剔除桥壳轴线定位误差,用补偿算法处理后的截面进行圆度评定精度显著提高。