高速高效磨削加工的主要目的是提高生产效率和加工质量,降低生产成本。碗形CBN砂轮端面深切磨削是一种新型的高速高效磨削方法。本文在对国内外高速高效磨削技术研究现状分析的基础上,提出并解决了端面深切磨削装备中的关键技术问题——磨削主轴单元和砂轮架导轨,通过理论计算、建模仿真分析与模态试验相结合的方法,实现了磨削主轴单元和砂轮架导轨的结构优化设计。论文的主要内容如下：(1)在对碗形CBN砂轮端面深切磨削技术分析的基础上,通过对比分析各种轴承及其润滑方式的优缺点,设计并研制出了磨削主轴单元。(2)通过理论计算与建模仿真分析相结合,对磨削主轴单元的静态特性进行了分析,验证了主轴结构及参数的合理性。(3)以模态试验分析理论为基础,通过锤击法对磨削主轴单元进行了模态试验,获得了磨削主轴单元的各阶模态参数。结果表明所研制出的磨削主轴单元满足端面深切磨削的技术要求。(4)对磨削主轴单元运转时的振动情况进行了实时监测,分析了磨削主轴单元在额定转速时的振动情况,以及磨削主轴单元转速与振动之间的关系。(5)通过仿真分析与实验的方法,优化设计了砂轮架导轨,并对所研制导轨的抗振性和进给灵敏度进行了仿真分析和实验验证最后,采用研制的磨削主轴单元和砂轮架导轨搭建了高效端面深切磨削试验平台,进行了端面深切磨削试验验证：在砂轮速度80m/s,工件转速210rpm,工件进给速度0.25mm/s条件下,对材料为Crl2MolV1的试件进行端面深切磨削,单边切深达0.5mm,试件表面粗糙度达3.2。