轮廓曲线磨削广泛用于各种精密刀具、模具等轮廓曲线类零件的加工中,作为一种精密加工方式,如何提高其加工精度是一个十分重要的研究方向。通过对加工误差进行检测和补偿是目前比较有效的提高加工精度的方法,在传统的光学曲线磨削中已经广泛应用,但该方法存在着效率低、人工依赖程度高、补偿效果有限等问题。本文利用机器视觉高效、直接、非接触等优点,将其应用于加工误差的检测,对曲线磨削中大尺寸零件全轮廓加工误差的原位检测和补偿方法进行研究,主要研究内容和结果如下:(1)基于机器视觉的曲线磨削原理和曲线轮廓原位测量。阐述了基于机器视觉的曲线磨削原理,设计了视觉测量系统,分析了轮廓曲线的原位测量方法,包括图像获取、亚像素边缘提取和视觉测量系统的标定,并设计试验对原位测量方法的精度进行了验证。(2)复杂轮廓曲线磨削加工精度的评价。针对工件不规则轮廓,提出了一种整体轮廓精度测量和评定方法,实现了曲线磨削中工件轮廓精度的在位评定,并进行了试验研究。试验结果表明,该方法可以有效地用于曲线磨削零件的轮廓精度评定。(3)基于局部图像的曲线磨削误差在线检测和补偿。分析了误差检测的环形公差带法,提出了一种在线检测和补偿砂轮磨损的新方法,对算法的效率进行了研究和优化,并进行了在线误差检测和补偿试验。试验结果表明,所提出的误差在线检测和补偿方法,可以有效检测并补偿砂轮磨损引起的误差,提高工件的加工精度。(4)基于图像拼接的工件全轮廓误差的检测和补偿。针对曲线磨削加工方式提出了一种图像拼接方法,对其拼接精度进行了试验研究和验证。基于工件轮廓拼接图像,提出了一种工件全轮廓误差的检测和补偿方法,并进行了试验研究。试验结果表明,所提出的基于图像拼接的工件轮廓误差的检测和补偿方法,能够有效降低曲线磨削中的加工误差,提高工件的加工精度。