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对刀是数控加工过程中的重要技术与工艺环节,直接影响数控机床的加工精度和效率。传统手工对刀方法耗时、费力,且精度难以保持稳定,生产成本高,生产效率低下。自动对刀仪可以自动计算各把刀具的刀长与刀宽的差值,并将差值存入该系统中,因此在加工其他零件的时候就只需要对标准刀,从而大大节省了时间,提高了生产效率。对刀仪使用高精度的传感器及其控制电路和配套的机械结构进行对刀操作并记录数据,然后在数控系统中进行刀具方向识别、运算、补偿、存取等。机器视觉作为一门综合技术,能够非接触、快速可靠地完成目标的检测定位,利用人机交互界面实现简单、安全的控制操作,从而完成对刀。基于此,本文提出了一种基于机器视觉技术与数控系统相结合的自动对刀方法。本论文主要研究开发了一套基于机器视觉的数控微铣床自动对刀系统,并提出了圆形、矩形特征的检测定位方法,实现工业相机的高精度标定,设计开发了视觉检测系统,完成了自动对刀系统在数控微铣床上的自动对刀实验。具体工作内容有以下几个方面：(1)完成了工业相机、工业镜头、图像采集卡、光源等设备的选型及安装调试,基于VS2010和FlyCapture2SDK设计并开发了图像采集系统。(2)设计建立了机器视觉实验系统三维模型,针对不同相机用途设计了不同角度、不同位置的安装方法,完成了三维模型的加工装配。(3)完成了工业相机的标定,介绍相机模型和标定过程,并根据张氏标定法完成了工业相机参数的标定。(4)开发了基于机器视觉技术的零件检测系统,实现对零件的尺寸测量和定位。提出了基于Harris角点的矩形检测方法,并和基于Hough实现的矩形检测方法进行性能对比。(5)开发了基于视觉技术的数控机床自动对刀系统,提出了基于数控系统的平面标定方法,设计开发了刀具零件测距算法,实现刀尖与加工零件Z轴方向的距离测量,完成了对工件的自动对刀实验,并对结果进行了分析。