在机械加工的各种方法中,精密磨削是决定加工工件的形状精度、表面粗糙度和表面加工质量的主要手段,可以获得高精度和高光洁度的加工表面。精密数控磨床具有加工精度高,加工效率高,加工范围广等特点,受到各国的重视。高精度在线检测是保证加工精度和效率的重要措施。在线检测技术将加工与检测集成在一起,实现了加工过程中的自动测量,大大减少了测量时间,避免了工件搬至测量机上测量所带来的重复定位误差,提高了机床的加工精度和精度保持性。计算机仿真技术与数控技术的结合产生了虚拟数控加工仿真技术,在加工前对数控加工的代码进行验证,防止干涉和碰撞的发生,模拟刀具、工件、加工环境及刀具路径和材料去除的过程,消除因程序误差而导致的机床、刀具、夹具损坏及零件报废问题。特别是对于超精密加工来说,在实际加工前进行虚拟仿真,将极大的提高加工效率及经济效益。本课题以精密数控磨床在线检测系统与数控加工仿真技术为主要研究内容,本文的主要研究内容包括:1.由磨床床身,数控系统,激光传感器及PC机等硬件搭建MGK7160精密数控磨床在线检测系统,开发在线检测系统软件,设计并实现了多种测量轨迹,采集数据并对采集到的数据进行处理,得到工件真实面形数据,用以补偿加工。2.通过对磨床在线检测系统误差产生的原因,提出了合理的数据处理方法,通过剔除奇异项、平滑等操作实现了对测量数据的预处理,同时分析了测量系统误差及机床系统误差,建立了系统误差分离的方法,通过误差补偿实验验证了该方法的可行性与准确性。3.在VC++和OpenGL平台上,基于虚拟制造技术和数控加工技术开发了虚拟磨削加工系统,实现了磨削加工过程及在线检测过程的几何仿真。检查NC程序的正确性,对碰撞干涉进行了检验,使操作者能及时调整加工参数,提前解决实际加工中可能出现的问题和重新考虑加工仿真所反映出的干扰因素。