精密球体的精度是圆度仪、陀螺、精密轴承、滚珠丝杠、滚珠导轨和精密测量仪器等结构功能的重要保证。本研究中心提出的双自转研磨方式适用于高精密球体的研磨，其下研磨内外盘转速的组合可主动控制球体自转角，实现研磨轨迹全包络，保证研磨均匀性，理论上可稳定加工超精密球。　　为了进一步完善双自转研磨方式，提升加工过程中机械的动态控制能力，充分发挥其加工超精密球体的性能，而球度是精度指标中较难保证的一项指标，所以本文从影响球度指标的因素入手深入分析。球度在加工中主要体现为球坯的自转角变化范围和变化规律，体现为研磨轨迹点的均匀分布。　　因此，本论文首先针对研磨均匀性的若干影响因素进行如下分析:球体在研磨过程中会出现滑动状态，不均匀的滑动不利于研磨轨迹点的均匀分布;下研磨内外盘转速比合理取值可使研磨轨迹点在球面全包络，达到很好的轨迹点均匀分布;载荷在合适大小时可促进球体充分自转，有利于研磨均匀，超出范围则会使球体球度变坏;另外下研磨盘的跳动、倾斜以及不圆度等机构误差均不利于研磨轨迹均匀分布;经分析沟槽角取在30°～60°时有利于研磨加工，最好的角度是45°。　　另外，为优化各研磨参数，建立了双自转研磨机构的数值仿真模型，利用模拟仿真的方法研究了如下内容:球径和研磨盘径尺寸配比对研磨均匀性的影响及其最佳配比范围参考参数;双自转下研磨盘V型沟槽角对研磨均匀性的影响及其最佳角度参考参数;对下研磨内外盘采用的转速曲线进行优化，从原来的三角波逐渐优化为一种新的转速曲线，使研磨轨迹点得到最佳均匀分布;另外创建了仿真中球面轨迹点均匀性评价的两种方法，一种利用标准差作为评价指标的三角形网格法，另一种是利用球形偏差作为评价指标的球外貌模拟法。　　去除不利影响、采用优化后的加工参数，双自转研磨方式可以稳定地获得预期的实验结果，验证了理论与仿真分析的正确性。