圆柱滚子是轴承的关键零件,其精度和一致性对轴承性能和寿命有至关重要的影响。目前,圆柱滚子普遍采用无心外圆磨削加工方法,但其难以获得高精度、高一致性加工,本文采用一种双平面研磨加工方法,利用误差匀化的原理保证各圆柱面的切削等概率性,实现圆柱滚子的高精度和高一致性加工。研磨压力,研磨盘和保持架的转速比,保持架结构类型对圆柱滚子双平面加工精度和一致性有重要的影响,本文结合工件运动学分析和加载系统动力学仿真,对原加工设备进行改进,以便开发出适合于圆柱滚子超精密加工的新型双平面研磨设备。本文的主要工作和成果如下:1.圆柱滚子的滚动速度是影响材料去除率、滚子成形的重要参数之一,运用速度矢量法构建了工件加工过程中的几何运动学模型,建立了圆柱滚子角速度方程,通过实验验证了其正确性,并对转速组合进行了优化,为了使研磨盘均匀磨损,上下研磨盘与保持架公转的相对转速应该保持相等,保持架自转速度与下研磨转速保持相等。2.应用ADAMS软件,对圆柱滚子双平面加工的四种不同的加载系统进行了动力学仿真分析,通过研究圆柱滚子与上研磨盘之间的接触力状变化来评价四种加载系统的特点,得出了拉力型、上盘浮动加压稳定,适合用于圆柱滚子加工。3.在前面基础上对原设备传统系统、加载系统、保持架结构进行改进,实现压力加载均匀,研磨盘与保持架之间转速比的自由调节以及保持架的偏心运动。4.进行了圆柱滚子研磨和抛光实验,在圆柱滚子半固着磨具研磨实验中,研究了不同保持架结构对加工效果的影响,通过双平面绒布抛光实验,提高了圆柱滚子的表面质量,获得了镜面加工效果。