激光数字散斑测量作为一种精密的测量方式正在被应用到工程测量的各个领域中去,在研究高速断续切削下面铣刀刀具变形应用方面,该种测量方式利用的显然不够成熟,随着科技的不断发展,测量装置硬件性能的逐步提高,软件算法的不断改进和优化,图像处理的精度可达到0.01像素级别,而激光散斑测量所特有的非接触性、全区域性和高精度等优点为刀具的形变测量带来了极大的便利。首先,本文提出了散斑测量实验所需要的测量装置的设计方法,搭建了基于FPGA的高速图像数据采集系统,测量装置借助双脉冲绿色激光器,将高速工业CCD、霍尔传感器、FPGA与PC上位机连接,完成了对高速断续切削下的面铣刀刀具表面的散斑图像的采集工作。其次,文中详细介绍了散斑图像处理软件的设计工作,依据数字散斑相关的基本原理,介绍了梯度法求解亚像素的过程,利用VC6.0和MATLAB进行混合编程,生成可实际应用散斑测量的COM组件,并通过两幅加载物体变形散斑图,得出了物体形变后的应变与应力场分布。另外,参照有限元法模拟的相关理论,利用AdvantEdge软件完成了对面铣刀刀具进行高速断续切削加工工况下的模拟仿真,得到了外界环境因素对刀具变形的影响参数,获知了刀具在切削过程中容易产生破损的关键部位。最后,在大型数控加工中心完成了对高速断续切削下面铣刀刀具变形的激光数字散斑测量实验,实验中不断改变主轴转速和进给速度等切削参数获得了相应条件下的散斑图像,并将采集到的散斑图像导入之前设计的图像处理软件,得到了刀具表面的应力场分布。