精密空心不锈钢球体是精密浮球控制设备中的关键部件,球度偏差和表面粗糙度的好坏直接影响着控制设备的密封效果,在精密设备和精密加工中具有十分重要的地位。传统针对实心硬质材料球体的研磨加工方式,由于压力分辨率过低、生产效率低等原因并不适用于轻质空心不锈钢球体的批量研磨加工,因此,本文提出主动驱动式平面加工方法对空心不锈钢球体进行加工。为了解决空心不锈钢球体在普通平面研磨设备上稍加载荷时产生打滑,导致球面研磨不均匀、加工效率低、加工精度低的问题,本文采用主动驱动式平面加工方法,使得球体在研磨过程中始终处于被迫运动状态。通过调节研磨盘转速和保持架的摆动速率的组合实现球坯表面研磨轨迹均匀化。基础理论方面,通过对球坯的运动学分析和力学分析,建立运动学方程和力学方程,发现球坯的运动规律和受力状态。用MATLAB软件分析运动学方程中参数间的关系。用ADAMS软件建立球坯研磨过程中的动力学模型,仿真球坯表面研磨轨迹,并分析研磨压力、研磨盘转速、保持架摆动速率因素对研磨轨迹分布的影响。在该种研磨方式下,研究球度以及分析影响球度的因素。设计方面,在普通单面研磨抛光设备的基础上,设计一套主动驱动装置以适应空心不锈钢球体的平面研磨加工。实验方面,以050mm空心不锈钢球作为研究对象。通过正交实验法对空心不锈钢球研磨加工的工艺参数(研磨盘转速、磨料浓度、保持架摆动速率)进行优化,并讨论主要研磨加工参数对球体球度和表面粗糙度的影响,以获得最佳的工艺参数组合。