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在开发了一种专用非球面坐标测量机的基础上，分析了测量系统与工件在空间6个自由度上的相对位姿误差的关系，建立了位姿误差的数学模型。利用模型参数估计的方法，建立了测量数据与名义面形之间基于最小二乘法的优化模型，得到了上述位姿误差的最小二乘估计，并据此对工件面形误差测量结果进行校正，消除了位姿误差的影响，提高了测量结果的可信度与精度，最终使测量系统精度达到0．5μm，重复精度优于0．3μm。