轴承是制造业中关键的基础零部件,对发展精密机床、高速主轴有重要作用。高一致性、高精度圆柱滚子对轴承的质量和使用寿命起着决定性作用。目前无心磨削作为加工圆柱滚子柱面的主要方法,存在加工精度一致性低的问题。为此,本文提出了一种偏心转摆式柱面加工方法,以实现高精度和高表面质量加工。研究表明圆柱面上轨迹分布对加工均匀性和圆度有重要作用。因此,本文通过运动学分析,对圆柱滚子的运动建立数学模型,得到圆柱滚子在偏心转摆式柱面加工方法中的滚动角速度。通过仿真结果可知,保持架自转转速与下研磨盘转速的比值应尽量近似等于1,同时,圆柱滚子的滚动角速度wroll曲线偏移量的绝对值大于幅值的绝对值。针对偏心转摆式柱面加工方法,提出了一种圆柱面轨迹仿真和均匀性定量评价方法,探讨了保持架自转转速与下研磨盘转速的比值对加工轨迹均匀性的影响,通过单因素试验优化转速比,确定了3组较优的转速组合形式。针对偏心转摆式柱面加工方法,对不同粒度磨料进行研磨工艺研究。以轴承钢GCr15的Ⅲ级圆柱滚子为加工对象,通过正交试验,确定了1000#Al2O3磨料下最优的加工工艺参数,利用确定的转速组合对不同粒度的Al2O3磨料进行单因素分析,确定了圆柱滚子各指标随时间变化的趋势。针对偏心转摆式柱面加工方法,对圆柱滚子柱面进行抛光研究。采用化学机械抛光的方法来提高研磨后工件的表面质量和形状精度,采取粗抛和精抛两阶段并分析了不同抛光阶段下材料去除的机制。本文采用偏心转摆式双平面研磨抛光方法,以GCr15材料的圆柱滚子（Ф20*30）为加工对象,其初始精度满足国标Ⅲ级,在浓度为20%的5000#Al2O3研磨液,加载压力为10N/滚子,上研磨盘转速为-76r/min,下研磨盘转速为84r/min,偏心轮转速为80r/min,外齿圈转速为48r/min,流量为25ml/min的工艺条件下,加工30min后批粗糙度达到45nm,批平均圆度达到0.47μm,圆度和粗糙度达到Ⅰ级标准;结合化学机械抛光手段来改善圆柱滚子形状精度和表面质量,以上述转速为加工转速,加载压力为20N/滚子,流量为80ml/min的工艺条件下,经过粗糙10min和精抛10min两阶段后,批粗糙度达到16nm,批平均圆度达到0.31μm,使得圆柱滚子的圆度和粗糙度达到0级标准。