坐标测量机(CMM)是面向任务的测量设备,多样性的测量任务与复杂性的误差使得难以合理准确的评定测量结果的不确定度。虚拟坐标测量机(VCMM)评定测量不确定度是一种有效快捷的评定测量不确定度的方法。VCMM具有坐标测量机机实际工作时的所有特性,全误差建模、几何标准元素计算软件、不确定度计算模型、具有特定分布的随机数生成器与蒙特卡洛仿真是VCMM的主要组成部分。本文主要基于虚拟坐标测量机原理,实现了离线的面向任务的测量不确定度评定,研究内容如下:(1)设计了几何标准元素拟合软件,对常见的几何标准元素,如直线,圆,平面,球,圆柱和圆锥进行了算法分析研究并设计了GUI界面。测得的坐标数据输入几何标准元素拟合软件可以直接获得测量结果。(2)将拟合得到的结果与NIST提供的几何元素标准数据集进行了比对,直线和平面的方向向量误差小于1E-14,圆的直径、圆柱直径、球直径误差小于1E-11 mm,圆锥锥角误差小于1E-11 rad。(3)根据具体任务建立了虚拟坐标测量机的测量模型与不确定度评定模型。(4)最后,通过测量标准球直径和标准球列的间距进行球列间距的测量不确定度评定,将各个球坐标输入拟合软件,得到各个球的球心坐标和直径,计算结果与商用坐标测量机软件进行了比对,结果一致。然后利用拟合软件的距离计算功能,计算出各个球的间距。分析影响测量球列间距的不确定度影响因素,建立测量不确定度计算模型。将虚拟坐标机评定得到的测量不确定度与GUM法得到的不确定度进行比较,结果一致。