随着对地观测、深空探测和机载激光武器等空间光学应用技术的快速发展,大口径非球面反射镜等空间光学元件制造技术成为研究重点。在大口径碳化硅反射镜磨削过程中,由于碳化硅材料属于硬脆难加工材料,金属基金刚石圆弧砂轮的磨损严重,砂轮的圆弧廓形精度和表面锋锐度被破坏,若不进行及时的修整与补偿,将严重影响磨削后非球面的面形精度和表面/亚表面质量。因此,本文针对金属基金刚石圆弧砂轮的在线修整与检测技术进行了研究。分析了圆弧廓形误差对非球面面形精度的影响规律,在此基础上研制了旋转杯形电极在线电火花修整装置并进行了实验研究,建立了一套基于电涡流传感器的在线检测系统,最终实现了金属基金刚石圆弧砂轮的在线修整与检测,对于提高大口径非球面反射镜的磨削加工质量具有重要的意义。首先分析了在轨迹包络磨削法中圆弧砂轮磨削非球面的过程,提出了一种提高砂轮利用率的非对称廓形圆弧砂轮方案,并对其尺寸进行了分析。基于接触式轮廓仪测量非球面原理,分析了圆弧廓形误差对磨削后非球面面形精度的影响,建立了非球面各点面形误差的表达式,为确定圆弧砂轮在线修整方法和评价圆弧砂轮修整精度提供了基础。研制了旋转杯形电极在线电火花修整金属基金刚石圆弧砂轮装置,分析了修整误差的来源及其对圆弧廓形误差的影响,该修整装置能够实现对称廓形和非对称廓形圆弧砂轮的精密修整。利用修整装置进行了在线修整圆弧金刚石砂轮实验,研究了放电参数对修整精度、修整效率和砂轮表面形貌等的影响规律。通过实验研究了电涡流传感器测量不同材料的灵敏度,验证了电涡流传感器测量金属基金刚石砂轮的可行性。利用Lab View软件编写了数据采集程序,实现对测量数据的实时采集、存储和回放,建立了基于电涡流传感器的金属基金刚石砂轮在线检测系统。利用在线检测系统对金属基金刚石砂轮进行了回转误差和圆弧轮廓测量实验,实验结果表明电涡流传感器能够发挥非接触测量的优势,实现对砂轮回转误差和圆弧廓形的在线测量。