轮槽铣刀,是加工大型汽轮机转子的重要刀具,在转子加工中是最后一道工序的使用工具。虽然刀具本身相对于机床工件来说价值不高,但由于加工工件的价值极高,若因为刀具质量问题造成加工过程损坏工件的话,损失极大,所以必须保证轮槽铣刀的质量。采用超声无损检测技术对轮槽铣刀进行无损探伤,提前发现轮槽铣刀的内部缺陷,防止轮槽铣刀在加工使用过程中意外损坏,从而损坏工件,对确保汽轮机转子的加工质量具有重要意义。本文主要针对轮槽铣刀自动化超声检测的若干问题,开展了轮槽铣刀超声检测的理论研究及系统设计。其一研究了轮槽铣刀的超声显微检测方法,初步探索了超声显微方法对轮槽铣刀质量检测的可行性问题;其二采用以机械手和超声显微系统为基础的硬件系统设计和软件系统设计,实现了对复杂曲面的自动化超声显微扫查检测和高速数据处理技术;其三研究了针对一般复杂曲面工件的机械手超声检测路径规划策略,实现超声检测性能与机械手运动平稳性的优化。以上三部分综合解决了轮槽铣刀超声自动化检测系统的基本应用问题。同时,本文对机械手超声检测系统的实际应用效果进行了实验和分析,检测了包括轮槽铣刀在内的若干试件,验证了机械手超声检测系统的可行性,并对系统超声检测的分辨力进行了评估,取得了较为良好的效果。最后,本文对针对轮槽铣刀的超声检测仍存在的若干问题进行了分析探讨。