耐高温(≥500℃)、耐高压(≥30MPa)、耐磨损、抗热冲击、抗热腐蚀球阀是煤液化工程中高压煤油输送与控制的关键部件之一,也是钢铁冶炼、石油化工、核电等重大工程项目中关键部件之一。为了适应苛刻的工作要求,阀门关闭件球体表面必须进行硬化处理,通常在球阀球体上喷涂WC-Co等高硬度涂层材料,其表面硬度HRC≥62;为了满足密封性要求,形状精度要求为400mm直径形状误差≤0.008mm。因此,大面积合金化球面高精度加工制造成为一大难题。为此,本文介绍了一种高硬度回转球面精密加工的方法,进而围绕精密球面磨削的磨削工艺实验和磨削加工参数优化展开了研究。本文首先介绍了高硬度涂层球面加工及其加工参数优化研究现状,开展了高硬度涂层材料磨削力、磨削加工参数选取等的工艺理论研究,然后基于自主开发的MD6040型数控精密球面磨床,对碗形砂轮磨削WC-Co涂层进行了实验研究,揭示了高硬度涂层球面磨削过程中的现象和规律,确定了基本工艺原则。基于以上理论和实验研究,采用改进算法的BP神经网络建立了加工精度的优化模型和磨削力预测模型,对高硬度涂层球面磨削过程的参数进行了优化。最后,对高硬度涂层球面磨削参数在线调整进行了研究,提出了自适应控制策略,进行了系统仿真和实验验证。