随着工业生产的不断发展，现代机械加工正朝着高速化、高精度化、高智能化方向发展，对机床的加工性能提出了越来越高的要求。在高精密机械加工过程中，由于热变形引起的加工误差约占总制造误差的40％-70％，因此对温度进行实时性监测和控制是保证加工精度的必要手段。在回转切削加工过程中，由刀具与工件的高速旋转产生的切削热及切削区的温度无法直接采用接触式传感器测量，非触式红外热成像技术以其独有的响应速度快、测量范围广、可实时检测等优点被广泛应用在切削热检测这一领域中。但目前这一技术还存在如红外成像系统自身性能不稳定、易受外界环境影响等问题，这些都导致其所成图像存在噪声大、均匀性差、对比度低、视觉效果不佳等缺点，有必要对其进行研究。　　针对切削加工过程温度场的分布情况，本文采用美国FLIR SYSTEMS公司研制的Thermo Vision A315系列红外热像仪，重点研究了主轴转速对温度场的影响，并与ANSYS有限元法计算结果和理论计算结果作比较，结果表明本文采用的红外图像测温法是可行的。本文的主要研究内容包括:　　(1)在红外成像技术发展、红外成像机理和红外图像处理算法的理论基础上，本文采用红外热成像测温法建立切削加工过程温度场的方案。　　(2)针对红外热像仪由于成像机理和系统自身不稳定导致的测温精度差这一问题，在不同材料、连续温升条件下进行了大量的标定实验，建立了实际温度与红外图像灰度值之间的映射关系，从而获得准确的实际温度值。　　(3)为了解决红外图像存在的噪声大、均匀性差、对比度低等问题，本文在传统图像增强算法的基础上，提出了点运算-自适应分段线性变换和面处理-K紧邻加权中值滤波相结合的方法，使图像更加清晰，以便更好地分析加工时刀具和工件的温度分布情况。　　(4)以ANSYS有限元法和经验公式计算得出的温度场分布情况作为理论依据，采用红外热成像技术对钻削加工过程的温度场进行实时监测，记录下刀具和工件温度场的全局、局部和细节的变化，最终将这三种方法得到的数据进行比较，结果表明该方法是可行的。