在精密机械制造领域,存在一些孔面断续、长径比大、相贯孔多的复杂内孔,其圆柱度误差难以控制和检测。目前,国内厂家针对批量生产的复杂零件内孔圆柱度误差只进行抽检,将其送到工作条件苛刻的计量室检测,效率低下,无法在线检测、开展全面质量控制,极大地制约了产品质量的提升。鉴于此,本文开展了复杂内孔圆柱度在线气动检测技术研究,针对气动测头背压-间隙关联特性分析不充分、传统气动检测方法圆柱度误差信息单一、精密测量回转轴回转误差大等问题,对气动测头背压-间隙关联特性与影响参数、圆柱度快速检测中孔形自适应判定与误差分解、精确检测中动态误差补偿进行了深入研究,提出了复杂内孔圆柱度在线检测技术,并将其应用到复杂内孔圆柱度自动化在线检测装置及软件开发中。论文主要内容如下:第一章介绍了复杂内孔圆柱度在线气动检测技术的研究背景与意义,概述了国内外内孔圆柱度气动测量与基于位置敏感探测器的误差测量及补偿技术的研究现状,指出了现有研究的不足,给出了本文的研究内容与组织框架。第二章建立了多工况气动测头背压-间隙关联模型,通过考虑气阻影响的测头流场精确建模,对气动测头背压-间隙关联特性进行仿真分析,将仿真结果与理论结果对比,基于已验证的仿真模型,分析了主喷嘴直径、测量喷嘴直径、喷嘴下沉量等气动测头结构参数对背压-间隙关联特性的影响,进而优选出气动测头结构参数。第三章研究了复杂内孔圆柱度在线快速检测中的孔形自适应判定与误差分解,设计了具有孔形自适应特点的多误差复合气动测量组件及相应的圆柱度检测方法,快速判定内孔形状误差合格性,通过不同圆柱度检测方法的检测结果准确性对比,验证了该检测方法的有效性。第四章研究了复杂内孔圆柱度在线精确检测中的动态误差补偿,构建了圆柱度在线检测与动态误差补偿系统,精确判定内孔形状误差合格性,分析了引起测头回转轴线偏移的主要因素,针对回转误差建立了回转轴线动态误差补偿模型,有效地提高了孔面各点信息采集和圆柱度误差评估的准确性。第五章针对快速判定圆柱度误差合格性与壁面缺陷精确识别的内孔圆柱度在线检测需求,分别应用文中提出的检测方法,开发了具有快速判定和孔壁重构判定两种工作模式的复杂内孔圆柱度自动化在线检测装置及软件,加工现场在线检测阀芯孔圆柱度并根据检测结果对检测装置进行测量能力评定,结果显示该装置重复性精度良好,验证了本文提出的检测方法的有效性。第六章总结了全文的研究内容,并对今后的研究方向进行展望。