随着制造业的迅速发展,自动化装配技术和自动化生产线已广泛应用于机械制造领域,但形位公差的自动化在线检测发展相对缓慢成为制约其发展的重要因素,而孔轴类零件约占零件总数的70%,因此圆度误差的在线检测就显得尤为重要。本文介绍了圆度误差检测、误差分离技术及在线检测的国内外研究现状,并分析对比了各种基于误差分离技术圆度检测的优缺点,确定采用四测头法实现圆度误差在线检测,从提高检测精度和响应速度方面出发,本文重点研究了四测头法矩阵算法、测头间角度分布、最佳采样点数的确定及凸壳算法等圆度误差在线检测关键技术进行了研究。本文主要完成的工作如下：1.研究四测头法的圆度误差评定算法,推导四测头法的傅里叶算法和矩阵算法,并对四点法的矩阵算法进行仿真分析,通过仿真分析可知矩阵算法能很好的实现圆度误差分离并得到偏心运动误差,而且易于实现。2.分析了四测头法测头角度分布对圆度误差的影响,推导四测头法测头读数误差及测头间夹角对圆度误差的影响,得到目标优化函数并用LINGO软件进行了优化求解,得到了不同谐波级次下的最优角度分布,为测头位置分布提供理论依据。3.研究采样点数对四测头法圆度误差检测的影响,通过分析不同采样点数对轮廓重建及圆度误差的影响,寻找被测工件在同一工况下,最佳采样点数确定的方法,为确定最佳采样点数提供方法。4.利用凸壳算法删去无关点,经仿真分析验证可提高检测效率,缩短系统响应时间,解决了圆度误差在线检测实时响应的问题。5.通过实验验证了矩阵算法、凸壳算法删点的正确性和可行性,及最佳采样点数确定方法的可行性。