本实用新型公开了一种圆柱滚子超精磨削精度和表面质量在线监测装置,包括圆柱滚子磨削系统、表面质量检测系统、尺寸精度在线测量系统、温度力学测试系统和数据库系统,其特征在于所述圆柱滚子磨削系统包括磨轮、导轮、圆柱滚子、托板;所述表面质量检测系统包括激光管、物镜、光学装置、稳频装置、高频放大器、相位测量装置、A/D转换装置、控制装置;所述尺寸精度在线测量系统包括线位移传感器、线位移和角度组合的混合传感器、线位移传感器和混合传感器处理器;所述温度力学测试系统包括磨轮位置传感器、导轮位置传感器、托板温度传感器、托板应力传感器。本实用新型可实现滚子加工过程中的实时控制,以保证加工质量的稳定性及一致性。