为了完成对精密机械表面粗糙度的精确测量, 基于远场角度散斑强度的相关理论, 采用激光散斑方法设计了表面粗糙度测量的实验光路。在实验光路中, 将平面镜与待测粗糙表面固锁在一起, 当转动待测粗糙表面时, 平面镜与分束镜、接收屏组成了测量转动角度的光指针, 提高了转动角度的测量准确度。在数据处理中, 提出了基于MATLAB软件的角度散斑相关度峰值的计算方法, 简化了测量步骤, 提高了测量速度, 进而利用相关度峰值计算求得表面粗糙度。利用设计和组建的系统对平铣表面粗糙度标准模块的表面粗糙度进行了实际测量, 并对测量结果与标准样块的标称值进行比较, 取得了较高的测量准确度。结果表明, 此研究验证了激光散斑方法测量表面粗糙度的可行性, 对进一步完善表面粗糙度的精密测量是有帮助的。