对超精密车床主轴回转误差测量过程中标准球的安装偏心和传感器的安装偏心对误差分离的影响进行了深入研究。详细分析了标准球和传感器安装偏心的产生过程和原理,并设计了可以精确调节标准球和传感器位置来调整偏心的装置,提出了一种简单可行的偏心消除方法,可将标准球的偏心降到0.9μm以下,传感器的偏心降到10μm以下。采用双向测量法对超精密车床主轴进行测量,并用多步法将测量数据中的圆度误差和回转误差进行分离,最后进行实验验证,为该方法提供实验依据。