本发明涉及一种基于数控车床的回转类结构特征零件轮廓激光在机测量装置与方法，设计可调可拆卸式夹具来装夹传感器，将其装配体通过侧边定位方式安装在车床刀架上，并采用陶瓷标准球对测头进行位姿标定；随后调用测量程序，测量零件曲面离散点到测头的距离值，结合机床坐标，编译算法将一维距离值转换为三维坐标值，得到点云数据；分析处理点云数据并重构其模型，与理论模型对比，分析其误差值及产生原因，实现对回转类零件轮廓型面的高效精密在机测量。本发明实现对回转类结构特征零件轮廓的在机测量及误差分析，测量速度快、精度高，在非接触式激光在机测量研究领域有较好的实用价值和应用前景。