针对传统回转类零件轮廓加工精度不高、表面质量差等缺点,论文提出了一种新的高精度磨削方法——半刚性磨具修整磨削。从半刚性磨具磨削机理研究、半刚性修整装置方案设计、半刚性磨具与主轴的建模仿真以及主轴系统模态分析和修整试验四个方面展开研究,主要内容如下:(1)根据半刚性磨具修整方法特点,对半刚性磨具弹性层间力学特性进行分析,建立了半刚性砂轮磨具磨削几何模型,研究影响精密轴承等回转类零件轮廓材料去除的参数,以及磨削参数影响工件轮廓质量的规律,并详细介绍了半刚性磨具修整的工作原理(2)在现有MG1432A高精密外圆磨床基础上,参与改造成高精度半刚性磨具修整样机,包括半刚性磨削工具的设计、工件速度的控制方案设计、整个试验装置的设计、制造和装配、以及试验参数的合理选择。(3)利用ANSYS仿真软件,建立了半刚性磨削工具与工件轮廓的接触有限元模型,通过仿真分析,总结了磨削过程中工件表面应力、应变的分布,以及接触下压量对磨削力的影响规律,研究通过控制磨削法向压力来控制磨削去除量。同时阐述了主轴单元的静刚度,通过理论计算与建模仿真分析相结合的方法,对轮轴单元的静态特性进行了仿真分析,验证了主轴结构及参数的合理性。(4)在改装后的机床上进行半刚性磨具主轴模态分析,通过LMS振动分析仪进行模态测试,分析模态试验结果,获得了磨削主轴单元的各阶模态参数和固有频率,结果表明所研制出的磨削主轴单元满足修整试验的技术要求。最后搭建半刚性磨具修整试验平台,并进行修整试验,试验前后对其轮廓进行测量与分析,验证了半刚性磨具修整方法在提高精度上的可行性。