轮廓曲线磨削广泛用于各种精密复杂模具、刀具等轮廓曲线类零件的精加工,为了适应复杂轮廓零件快速高精度加工的要求,提高轮廓曲线磨削的加工效率和精度成为一个重要的研究方向。加工误差的检测和补偿作为一种有效提高加工精度的方法,在传统的光学曲线磨削中得到了广泛的应用,但同时存在着效率低、可靠性和加工精度有待提高等问题。本文基于机器视觉技术,提出了一种原位直接检测曲线磨削加工误差的方法,并围绕加工过程中的误差动态检测与补偿方法展开理论和实验研究,主要研究内容和结果如下:(1)曲线磨削中的轮廓图像在线动态获取技术。介绍了基于机器视觉的轮廓曲线磨削原理;阐述了视觉测量系统的设计、校准和标定方法,并对视觉测量系统进行了标定试验;分析了加工过程中振动、火花和切屑对图像质量的影响,提出了视觉测量系统的优化方案。试验结果表明,优化的视觉测量系统可以获取高质量的动态加工图像。(2)砂轮和工件廓形的原位直接测量方法。介绍了基于机器视觉原位测量方法的基本原理;分别阐述了砂轮廓形和工件廓形的原位测量方法,并进行了试验研究。试验结果表明,提出的轮廓原位直接测量方法可以准确高效地检测砂轮和工件的轮廓精度。(3)基于全局图像的工件轮廓误差在线检测方法。介绍了轮廓误差在线检测的基本原理和实现方法;测试了在线检测算法的效率,并提出了优化措施;进行了误差在线检测试验,试验结果表明,所提出的误差在线检测方法可以准确地检测加工中轮廓误差的分布趋势。(4)轮廓加工误差的在线补偿方法。介绍了误差补偿的基本原理;阐述了基于虚拟轴的误差补偿技术,并通过仿真试验选取了较优的虚拟轴参数;进行了误差补偿试验,试验结果表明,所提出的误差在线补偿方法可以减小加工误差;提出了一种误差分离和分布在线补偿的优化算法,为进一步提高曲线磨削的加工效率和精度提供了一种新的思路。