采样参数统一规范是保证表面测量和表征准确的必要条件。本文在国家自然基金的资助下,系统地研究了各向同性和各向异性随机表面3D测量中采样参数优化、粗糙度预测、牙科调磨参数优化等问题。本文的主要研究内容及结论如下:1)基于快速傅里叶变换、Johnson转换、自相关函数等理论模拟生成了具有给定偏斜度、峰度、自相关长度的3D随机粗糙表面。并采用该方法模拟得到了两种金刚砂磨具表面,分析比较了金刚砂磨具表面形貌的模拟与实测结果,证明了该模拟方法的有效性。2)针对上述模拟的表面,分析了不同高度分布的各向同性和各向异性随机表面的最优采样参数。提出了4个采样面积区间用于规范随机表面3D测量时采样参数的选择,并且依据不同牙科调磨粗糙表面的测量对优化的采样参数进行了验证。得到的主要结论如下:在粗糙程度相同的情况下,各向异性表面需要的采样面积要比各向同性表面的大。各向异性表面沿纹理方向的最优采样间距应为该表面垂直于纹理方向采样间距的10-20倍。3)基于磨削理论和加工过程理论,结合金刚砂磨具表面形貌模拟结果,对三维随机调磨表面形貌进行了仿真,建立了粗糙度预测模型。基于表面形貌粗糙度预测模型,采用正交实验优化了牙科常规调磨和精细调磨中的加工参数,并分析了切削深度、进给速度、和车针转速及其交互作用对表面形貌的影响规律。得到主要的结论如下:切削深度对表面粗糙度影响最大,进给速度×车针转速交互作用对表面粗糙度也有一定的影响;切削深度×进给速度、切削深度×车针转速对表面粗糙度无交互作用影响。