随着现代机械的高精尖进程,机械零件的精度要求也愈加苛刻,轴承作为机械的关键零件,也受到了各国科研人员的重视。控制球轴承中轴承球球径的一致性对保证轴承的性能至关重要。普通人工测径效率低下,为提高轴承球直径测量精度及分组效率,本文研制了可对轴承球直径自动精密测量并分组的仪器。本文完成的研究内容为:在现有样机基础上,提出新的测量定位方案并设计出相关的机械结构;对比出四种球定位方式的定位稳定性,采用CCD激光位移传感器,对轴承球进行被测球与标准球球径差自动测量;利用二次开发的数据读取及运动控制软件,对被测球按精度分组;同时,对测量部件进行误差分析,分析系统误差成因及数值大小,计算测量定位各部件引起的测量不定度;对系统误差进行误差补偿,最终,校核总误差。通过以上的研究工作,提高了样机的测量效率和重复测量精度:测量效率方面,将测量方案由静态测量改为动态测量,有效的提高了测量效率、减少了分组时间。测量速度从原有的0.5球/min提高到1球/min。重复测量精度方面,高精度V型块及高精度三维位移平台的应用保证了定位精度,动态测量方式提高了测值的稳定性。重复测量精度从2μm提高到了0.8μm。本文在上料及分组部件两部分均设计了可替换零部件,适用5mm-20mm范围的轴承球的测量要求。同时,采取了一定的减振吸振措施,有效的降低了机械振动对测量精度的影响。通过对联机后的整机进行调试和实验,测量精度及测量速度均达到了设计要求。