研究了直角坐标系下基于几何曲面的球度误差评价模型，提出了一种基于空间二次曲面的最小二乘评价数学模型和相应的测量方法，建立了空间测量评价数学模型。利用几何对称关系减少了非线性误差对结果的影响，并通过弦线交叉定位，达到了高效、准确搜索最小二乘球心的目的。通过分析表明，基于曲面关系的最小二乘球度误差评价方法计算速度快，易于实现且具有较高的评定精度，也为球度误差评价提供了一种新的思路。