表面粗糙度是衡量工件表面质量的重要参数，它对零件的使用性能及可靠性都有显著影响。在制造业不断发展的今天，人们对工件表面粗糙度的要求不断提高。本文在参考大量国内外文献的基础上，分析了工件表面粗糙度的影响因素及建模方法。根据切削加工的基础理论，以车削圆柱面为例，系统研究了表面粗糙度的数字化建模及其影响因素对表面粗糙度的影响规律。本文的主要研究内容如下：　　第一章介绍了国内外学者对虚拟制造技术和工件表面粗糙度建模的研究现状，并阐述了课题的研究背景，系统地分析了现阶段研究存在的明显不足：目前的工件表面粗糙度模型的通用性不足，且不能量化机床运动误差对工件表面粗糙度的影响；虚拟制造技术在工件表面粗糙度上的应用还不够深入。由此，本文提出基于虚拟加工的工件表面粗糙度模型，分析机床运动误差因素对工件表面粗糙度的影响规律。　　第二章表面粗糙度对零件使用性能影响显著。通过对车削加工过程及表面粗糙度的形成的描述，分析了工件表面粗糙度的影响因素。现有的表面粗糙度模型只能分析切削加工参数和刀具参数对工件表面粗糙度的影响，而对机床主轴径向跳动误差，刀具振动等因素影响的研究还不能实现。在此基础上，针对现阶段研究存在的不足，提出基于虚拟制造技术的工件表面粗糙度建模与分析的研究思路及方法，更全面地分析工件表面粗糙度。　　第三章将机床部件运动误差和工件表面粗糙度的形成相结合，以实现工件表面粗糙度的控制为目标，建立一个切实有效的表面粗糙度模型是很有必要的。根据多体系统运动学理论和齐次坐标变换原理建立机床运动误差模型，以及圆弧刀具的模型，并由车削加工理论和虚拟制造技术再现车削加工圆柱面，合理地将机床部件的位姿误差、运动误差反映到虚拟车削工件表面，大大提高了表面粗糙度模型的可操作性和通用性，同时使分析结果更具针对性。文中详细介绍了表面粗糙度模型的建立过程及使用方法，为实现工件表面粗糙度的量化提供理论依据。　　第四章以机床主轴径向跳动误差和刀具振动为例，根据表面粗糙度模型可以得到不同误差因素对工件表面粗糙度的作用规律。这里假设机床主轴径向跳动和刀具振动均为简谐振动模型，利用MATLAB仿真存在主轴径向跳动误差和刀具振动的虚拟工件表面。在误差表面轮廓上，采用高斯滤波原理得到误差表面轮廓的评定基准线及表面粗糙度轮廓，从而实现工件表面粗糙度值的量化，得到机床主轴径向跳动误差、刀具振动及刀具参数对工件表面粗糙度的作用规律。同时，也体现了基于虚拟加工的工件表面粗糙度模型的正确性。　　第五章总结全文的研究工作，并对表面粗糙度的后续研究进行展望。