在机械及仪器制造业产品中,对回转体工件的形位误差的精确测量是检验该类零件加工质量的重要指标之一,减小其形位误差对提高零件精度有着重要的意义。所以形位误差测量理论和技术一直是许多国内外专家和学者致力研究的重要前沿课题。而通常情况下,通过各种方法测量出来的形位误差中都会包含其它干扰误差的成分,这是不可避免的却是测量当中所不希望得到的,所以如何对测量的混合误差进行有效的彻底的分离显得至关重要。而建立基于误差分离技术的形位误差虚拟量仪来实现在线测量及对各种干扰误差的分离是十分有用的。本文研究生工作的主要内容有：首先深入研究了各形位误差评定的数学模型,对时域两点法直线度误差分离方法、圆度单测头三步法误差分离及非对置两测头时域误差分离方法、圆柱度单测头误差分离方法的典型数学模型进行推导。同时对回转运动误差进行了分析和总结,为后继圆柱度误差分离提供了理论基础。通过仿真证明两点法直线度误差分离中,初始误差的积累不会影响分离后的直线度误差。本文重点研究了圆度误差分离的两种方法。首先在单测头三步法中,分别模拟了三次转位测量时主轴回转误差相同和不同两种情况进行仿真分析,结果表明当三次测量回转误差相同时三步法误差分离是相当有效的,当主轴回转误差不同时,虽然不能对圆度误差完全分离但仍起到了一定的分离作用。然后对频域法和时域法分析比较,可知时域法误差分离的计算量相对小,但是分离精度没有频域法高。本论文设计了基于LabVIEW软件平台的形位误差评定与误差分离的软件系统。通过仿真分析,验证了直线度,圆度及圆柱度误差分离理论模型的正确性,分离效果是令人满意的。本论文中设计的软件系统,在与数据采集模块相连接后,可以进行数据的分析评定及各误差的分离。最后针对实际测试中存在的问题,提出了几点改善措施。