随着科学技术的发展以及在“中国制造2025“的工业化革新的背景下,精密制造业技术突飞猛进,各种设备制造朝向精密化发展,这就对各种设备关键工件的制造精度要求越来越高,如何对工件进行高精度质量检测成为一个亟待解决的课题。本课题针对通用工件的表面轮廓高精度实时测量的需求展开研究。本论文设计搭建了一个通用工件轮廓测量平台,控制系统采用A3200运动控制器,数据采集方面选用STIL光谱共焦传感器,并使用双频激光干涉仪对运动轴光栅数据进行补偿,完成硬件测量平台的设计、搭建。提出抽象的路径规划算法,使得本测量系统适配包含拱形体工件、球体工件以及平面工件等多种工件,提高了测量系统的通用性以及可扩展性。提出自动控制算法,使用多线程技术协同控制三个自由度的运动轴对光谱共焦传感器镜头进行移动,并配合底部旋转轴对工件表面轮廓进行扫描,依照层析法来获取该工件轮廓的三维点云数据。使用Visual Studio C#开发测量系统桌面客户端软件,研究各硬件设备间数据获取的同步问题,选用触发式测量的方式解决数据同步问题。并完成软件的设备管理、物件测量以及数据保存模块的设计、开发,实现在测量过程中对测量工件轮廓的三维实时回显功能。最后使用平面圆形、拱形体工件以及球体工件三种不同类型的实际生产工件对工件轮廓测量系统进行实验测试,分别得到了相应工件的详实轮廓数据（运动轴数据、传感器数据和双频激光干涉仪数据）和三维点云数据,充分证明了本工件轮廓测量系统功能的正确性。