托辊是带式输送机的关键部件,其成本占带式输送机总成本的35%左右,在使用过程中,托辊的磨损是其主要失效形式之一。钢制托辊不但使用寿命短,而且磨破的辊皮往往会损坏皮带,从而造成严重的损失。近年来,陶瓷托辊以其耐磨、耐腐蚀、导热系数小、安全性高、成本低等特点逐渐替代了传统的钢制托辊。陶瓷托辊外圆磨削是其加工的关键工序,由于陶瓷硬度大、脆性高,使用传统磨床加工效率低、合格率低。为解决以上问题,本课题研发了陶瓷托辊专用磨床,采用精磨、粗磨双磨头同时磨削技术,不仅极大的提高了磨床磨削效率,而且减少了辊体毛坯装夹次数,使其磨削精度得到了提高,同时降低了劳动强度。本文设计的陶瓷托辊专用磨床根据其功能需求分为四部分:床身、磨头系统、尾座系统和主轴系统,重点对四部分中关键技术与磨削参数进行设计与研究,之后建立磨床三维模型。陶瓷托辊专用磨床的动态特性是影响磨床的工作性能和陶瓷托辊磨削质量的主要因素,本文采用有限元方法对磨床整机进行模态分析与谐响应分析,得出陶瓷托辊专用磨床整机前十阶振型与其对应的固有频率以及磨头的稳态响应,避免磨床工作时产生共振。在磨削易产生颤振的问题上,本文基于磨削颤振产生的机理,建立了陶瓷托辊磨削加工过程数学模型,确定了陶瓷托辊磨床稳定磨削参数区域。在以上研究的基础上完成了样机试制,通过样机正交试验,得出最优磨削参数组合,结果表明:所设计的陶瓷托辊专用磨床加工效率显著提高。