本发明公开了一种车削过程工件温度和尺寸变化在线测量装置。所述在线测量装置包括底座和支杆；所述支杆上安装有垂向支杆，该垂向支杆上安装有横向丝杠机构，所述横向丝杠机构上装有垂向丝杠机构；垂向移动板上装有安装支架；所述安装支架上连接有导电滑环固定架和辅助支架，该导电滑环固定架上装有导电滑环，该辅助支架端部设有探头固定架；在导电滑环一侧设有卡盘，在工件安装区域一侧设有刀架和车刀；所述工件的表面和内部均安装有温度传感器，所述车刀的侧面安装有温度传感器，热电偶温度采集器通过转换器连接至上位机，工件径向上方安装有位移传感器，位移传感器连接至位移测距仪，位移测距仪通过传输线与上位机连接。