本文课题依托于国家科技重大专项“功能部件测试试验共性技术研究与能力建设（2016ZX04004007）”,通过前期调研发现,滚珠丝杠副的摩擦力矩波动、刚度、定位精度等关键性能受滚珠精度及滚道加工精度影响较大,而现有文献关于滚珠丝杠副性能与滚动体与滚道误差之间的关系研究较少。以此为背景,本文对影响滚珠丝杠副关键性能的因素和滚珠丝杠副螺旋滚道误差测量两方面进行了深入的理论及试验研究,具体研究内容如下:建立了包含滚动体和滚道误差的滚珠丝杠副载荷分布模型。不同于以往的将滚珠丝杠副滚动体视为受力均匀的观点,本文在考虑丝杠和螺母变形的基础上,建立了滚珠丝杠副载荷分布计算模型,并进一步分析了滚动体精度及滚道误差对载荷分布的影响。通过对样件仿真分析发现:滚动体加工精度决定了滚珠丝杠副载荷及摩擦力矩波动;在所有丝杠滚道误差中,丝杠加工温升引起的丝杠导程误差对滚珠丝杠副载荷分布影响最大,通过控制丝杠加工温升在4～5度内能够使滚珠丝杠副载荷分布更平稳,刚性更大。基于激光三角测距原理对滚珠丝杠副螺旋滚道测量方案进行设计。综合考虑滚道测量距离、测量精度等因素,对测量传感器进行选型和工装设计。由于螺母内径远小于传感器尺寸,传感器无法直接测量螺母内滚道,本文借助光学仪器对测量激光路径进行重新规划。从传感器误差、结构误差、安装误差三方面综合分析丝杠螺母滚道检测方案存在的测量误差。结果表明安装误差对测量结果精度影响最大。分别设计多个预实验对安装误差进行补偿,并对滚珠丝杠副丝杠螺母滚道进行准确性试验。建立滚珠丝杠副滚道型面几何模型,利用几何模型定量分析了国内常用轴截面数据处理方式的误差,结果表明:滚珠丝杠副轴截面左右圆弧滚道半径并不相等,轴截面左右圆弧滚道半径均大于法截面左右圆弧滚道半径,因此不能直接用轴截面数据拟合得到法截面参数。另外,工程上常用的余弦转换法误差也在1.5μm以上。提出准确的轴法向转换算法,并用几何模型进行验证。利用提出算法对测量数据进行处理,并对数据处理结果进行对比分析。