树脂类精密球是导航仪、医疗B超仪等精细量化检查设备的重要零件,为了获得高精度树脂球通常采用研磨加工法。由于树脂球材料的粘弹性、低摩擦系数、低弹性模量等特性,导致其在研磨过程中成球运动不理想,易打滑、磨损,不利于球形偏差的改善,从而限制了其应用。针对上述问题,本文通过理论建模和仿真分析相结合的方法对树脂球研磨运动的特性及其影响因素进行分析,探讨其成球过程中的打滑原因,在此基础上提出改进方案并用实验进行验证。通过分析精密球成球过程和树脂类高聚物摩擦学特性的影响因素,初步得出影响树脂球运动特性的加工参数。在研磨过程中,材料去除率及磨损形式和球体的研磨运动状态有关。通过球体-平面研磨实验,分别对纯滚动球和纯滑动球的单点磨损量的影响参数进行分析,进而得出影响球体运动状态的加工参数,总结其成球过程中的打滑原因。以传统V形槽研磨方式为研究对象,建立球体运动特性的数学模型,引入滑动比的概念评价球体与盘接触点的滑动程度,分析打滑对球体公转、自转和自转角的影响。同时建立球体运动的力和力矩的动态平衡方程,分析研磨压力、研磨盘转速和研磨条件对球体滚动、滑动运动状态的影响。从而提出树脂球研磨的改进方法,并对该方法进行仿真分析。该方法不改变传统V形槽三点接触研磨的特点,在V形槽底部加入摩擦垫增加球体公转时的摩擦驱动,防止打滑;通过球体拨动装置,主动改变球体自转轴方位,解决传统V形槽研磨方式中球体“自转轴方位不变”的缺陷。设计球体运动状态的观测实验,对加工参数的理论分析和改进方法进行验证。采用单因素实验法,通过观测标识球在刻有标度的V导轨上的运动情况,分析各参数对球体运动状态的影响。通过对比实验,分析原研磨方法和新研磨方法对树脂球成球运动状态的影响,进而验证该方法的有效性。