大口径非球面光学元件具有优异的光学特性,在大型天文望远镜、卫星用光学系统、激光核聚变装置等高尖端科技领域的应用较为广泛。随着各高科技领域对光学系统性能要求的提升,不仅对光学元件的加工效率有较高要求,同时对光学元件在口径、面形精度、以及表面与亚表面质量等各方面的技术参数指标要求也节节上升。金刚石砂轮磨削不仅是大口径光学非球面元件的主要加工工艺手段,其加工质量更决定了后续抛光去除损伤层的耗时问题,磨削加工装备与加工过程的稳定可控己成为精密与超精密磨削机床性能提升的核心问题。因此,提高超精密磨削加工装备的研制技术,推动其关键技术的相关研究具有深远的意义。虽然结构优化与创新设计可以大大提升机床性能,但受限于开发成本以及现有的市场份额。在磨床运行过程中,各移动部件难以避免的出现受力变形、摩擦热变形、振动误差等问题,造成机床定位精度和动态性能的降低,从而影响到加工精度和表面质量。借助于传感检测技术,获得磨床运行过程和磨削加工过程动态信号,建立信号特征与机床误差及砂轮性能的关系,实施在线监测与反馈控制,是现有硬件条件下实现稳定质量高精度磨削的主要手段。本文以国家科技重大专项为依托,针对实验室开发的大口径非球面光学元件磨削机床UPG80为研究对象,搭建精密磨削装备智能监控系统,确保机床安全平稳运行,维持磨削质量稳定。文章阐述了监控系统的整体结构,选用高性能的NI-PXI系统以及相关硬件搭建监测硬件平台。在LabVIEW环境下开发监控软件,采取内部、内置与外置传感器相结合的方式,实现磨床运行过程和磨削加工过程中的动态信号和相关数据的采集、分析与管理。以SQL Server数据库为底层支撑,创建磨床监测数据库,在磨床全生命过程大数据分析与控制的基础上,实现稳定的智能磨削最终目标。最后在UPG80磨床非球面加工过程中对监控系统进行测试实验,同时对磨床的热稳定性能开展监测实验,验证了系统的可行性。