非圆等距型面轮廓用作型面联接件时,具有对中性好、传递扭矩大等特点,常应用于大型机械装备的传动系统中。当前,非圆等距型面轮廓加工大都采用靠模仿形法、轨迹法等加工方式,但此类方式的制造工艺复杂,需要特定的机床、轮廓成形精度低、表面质量难以保证。为了提高非圆等距型面轮廓X-C轴联动磨削的加工质量、加工效率及降低加工成本,以等距型面轮廓X-C轴联动高速磨削加工为研究对象,推导非圆等距型面轮廓高速磨削理论模型,探讨其成形机理。鉴于非圆等距型面轮廓高速磨削过程中容易发生局部烧伤,表面残余拉应力大等现象,故开展非圆等距型面轮廓X-C轴联动高速磨削实验,探寻砂轮线速度、工件转速和磨削深度对磨削比能、切向磨削力、磨削温度、表面残余应力和表面粗糙度等磨削工艺指标的作用机制,以指导非圆等距型面轮廓的高精度、高效率和高品质加工。研究内容分为三个方面:1)以非圆等距型面轮廓X-C轴联动高速磨削加工为研究对象,根据非圆轮廓数控磨削原理,建立了非圆等距型面轮廓X-C轴联动砂轮进给理论模型,并采用轨迹拟合法进行验证。2)对基于恒线速度和基于恒磨除率下的工件转速运动模型进行仿真分析比较;分析表明恒磨除率模型更有利实现平稳磨削。同时,考虑机床系统对工件、砂轮主轴最大速度、加速度的约束,利用三次样条函数拟合插值对工件转速曲线进行调整优化,使工件、砂轮的运动控制在机床系统运行范围内。将优化后的工件转速曲线数据与恒磨除率理论转速曲线数据进行磨削对比实验,验证了优化后的工件主轴转速能够提升非圆等距型面轮廓的加工精度。3)开展非圆等距型面轮廓高速磨削实验,结合实验数据,从单颗磨粒最大未变形切屑厚度agmax角度出发,采用方差分析法对不同磨削加工参数下的磨削比能、磨削温度、表面粗糙度、磨削表面残余应力等磨削工艺指标进行了分析,研究工艺参数对非圆等距型面磨削工艺指标的影响规律及显著性。最后,利用灰色关联分析方法确定出最优工艺参数组,并通过实验对最优工艺参数组进行验证。