随着科技的进步，人们对零件的制造精度和表面粗糙度的要求不断提高。外圆磨削加工往往是轴类机械产品的终级加工工序，它的应用范围越来越广，已在高效及高精密加工领域中占有重要的地位。长期的生产实践表明，降低零件的表面粗糙度，对保证配合的可靠性和稳定性；对减少摩擦系数，降低动力消耗；对提高机械和仪器的工作精度和灵敏度；对增大支撑面积，减少磨损，提高接触刚度；对减少应力集中，增加耐疲劳强度，减少振动和噪声等均起着重要的作用：即表面粗糙度直接影响着机械和仪器的使用性能和使用寿命。因此，在保证零件尺寸、形状和位置精度的同时，决不能忽视表面粗糙度。表面粗糙度的测量可分为接触式和非接触式测量两种方式。接触式测量以触针式仪器为代表。它是用一种特殊触针以一定的速度沿着被测工件表面移动，由于表面的微观不平引起了触针的上下运动，并把触针移动的变量通过机械的、光学的、电学的转换，再经放大、运算，由指示表指示被测表面粗糙度的评定参数数值，或用记录仪描绘微观不平轮廓的一种检测方法。然而，针描法轮廓仪的缺点是：由于它受到触针尖半径大小和测量速度的限制，不能用于测量R<0.012的表面粗糙度（即13级以上的表面粗糙度）；此外，因金刚石触针性脆，故不适于测量R>5.0的表面粗糙度（即5级以下的表面粗糙度）。用针描法对一个被测表面进行测量，不可能完全避免划伤，因此，针描法不适合对软质材料、精加工后的工件进行粗糙度的测量。可以考虑采用非接触式测量方式。在表面粗糙度非接触测量中 ，光学法是测量的主体，其测量精度高，适于对软质材料，易损工件，以及某些带有有用信息的表面进行测量。采用光学原理的表面粗糙度非接触测量方法（如光切法﹑光波干涉法﹑散斑法﹑反射光能法即反射散射比法等）则可以较好弥补触针式仪器的不足。 <WP=74>为了提高表面粗糙度的检测效率，可以采用光学法进行在线测量方式。在线测量是一种实时的快速自动测量，是指在加工过程中的其它时间，如在流水线生产中当转移工位时（加工零件仍旧装夹在机床上），定时地无间断地进行的测量。表面粗糙度的在线测量，不但能正确的检测加工过程中参数状态的变化，而且对控制和改进加工方法、提高加工表面的质量和产品性能，有着十分重要的意义。本文利用激光图谱比较法进行表面粗糙度的在线测量。物体被高度相干的激光照射后，具有一种独特的颗粒状的外貌，这种颗粒状态称为激光散斑，亦称激光光斑。光学散斑法（又称光斑法）是利用平均散斑对比度测量表面粗糙度有关参数的一种方法。当以一定角度入射的激光束照射到粗糙表面上时，将会按照光学定律产生散射和反射现象。表面粗糙度高度参数越小的表面，镜面反射的中心亮斑越强，散射的光带越弱，并且光带随之变短变窄；反之，表面越粗糙，中心亮斑越弱，散射光带越强。在入射光的反射方向上，使用面阵CCD摄像机进行接收。被摄物体反射的光线，传播到镜头，经镜头聚焦到CCD芯片上，CCD根据光的强弱积聚相应的电荷，经周期性放电，产生表示一幅幅画面的电信号，经过滤波、放大处理，通过摄像头的输出端子输出一个标准的复合视频信号。该视频信号经计算机进行图像处理后，输出表面粗糙度等级。通过对外圆磨削表面粗糙度标准样块进行多次测量，以此统计数据建立数据库，再对外圆纵向磨削加工后的零件进行表面粗糙度非接触式在线测量，将此测量结果与数据库中的数据进行比较，从而判定加工零件表面粗糙度的等级。表面粗糙度检测，可以考虑通过对图像纹理分析的方法来实现。纹理表现为所观察到的图像子区域的灰度变化规律。一些物体表面可能具有与方向相关的纹理信息。一般来说，纹理图像中灰度分布具有某种周期性，即使灰度变化是随机的，它也具有一定的统计特征。我们可以直观地认为图像纹理结构具有以下三个特征：①是某种局部的序列性在该序列更大的区域内不断重复；②是该序列由非随机排列的基本部分组成；③是纹理区域内大都是均匀的统一体，图像往往显示出重复性结构。本文利用傅立叶变换，可以把空间域中需要解决的问题转换到空间频率域中去解决：由于被检测件表面成像是一幅二维图像，因此采用二维离<WP=75>散傅立叶变换方法使之转换到频域中对信号进行谱分析。通过对能量谱的分析，区分判别不同等级的表面粗糙度。如果一幅图像的纹理较粗糙，即图像的灰度变化很少或较慢，则在小的值处| F(u, v)|应有较大的值；如果一幅图像的纹理较细腻，即图像的灰度变化频繁或较快，则在大的值处| F(u, v)|应有较大的值。因此，若检测纹理的粗糙、细腻性质，可以利用建立| F(u, v)|（能量谱E）随（能量谱所在半径R）变化的关系进行判断。本文把所有在线测得工件的图谱数据交给神经网络,通过使用图像识别技术，与数据库中存储的图像进行对比识别，并输出被测件的表面粗糙度等级。这种算法能排除人为因素,正确识别不同的表面,并具有较高的精度。本文使用的测量方法，可以在比普通磨削效率提高3~4倍的前提下，实现在线检测表面粗糙度的目的。采用激光图谱比较法检测工件测得的结果，通过与触针式轮廓测量仪进行