为了突破现有圆柱滚子加工方法的局限性,天津大学任成祖团队提出了一种双盘直槽循环研磨方法。在该加工方法中,圆柱滚子能否进行稳定自转直接决定滚动面的加工质量,是需要被解决的核心问题。为了使圆柱滚子能够进行稳定自转,使双盘直槽圆柱滚子循环研磨方法得以实现,本文对圆柱滚子的稳定自转条件进行了探究。对滚子的稳定自转条件进行了理论分析。针对圆柱滚子与研磨盘直线沟槽的接触形式,选择Winkler弹性基础模型作为圆柱滚子受力分析的理论基础。对研磨状态的滚子进行详细受力分析,并求解受力方程得到了滚子稳定自转的理论条件及其影响因素。针对滚子无法稳定自转的情况,提出对滚子施加电磁力的方法人为的增大滚子所受到的驱动力矩,使其满足稳定自转条件。设计了电磁研磨盘。应用磁路分析法在理论上计算了电磁研磨盘中的磁场分布规律,并根据理论分析结果对磁轭的结构尺寸进行了优化调整。应用ANSYS Maxwell电磁场仿真软件对结构调整前后的电磁研磨盘磁场和滚子所受的电磁力进行了仿真计算,结果表明结构修改之后的电磁研磨盘符合本研磨方法的要求。制作出电磁研磨盘实物进行试验验证,试验结果证明了理论分析和仿真结果的正确性。在自制的试验台上进行了研磨试验。通过滚子自转试验得到了三种直线沟槽中滚子实现稳定自转所需要的最小电磁力,试验结果与理论模型计算结果吻合。研磨试验结果显示只需较小的材料去除量,滚子圆度误差即可得到明显的改善,且适当增加滚子-研磨盘的摩擦系数,可以有效提高滚子材料去除量,更快地改善滚子圆度误差,且双盘直槽研磨方法具有明显的高点多去除、低点少去除的选择性去除效果。本研究验证了滚子稳定自转理论模型的正确性,同时证实了电磁力驱动滚子稳定自转的可行性,为圆柱、圆锥滚子双盘直槽研磨方法的实现均具有一定的指导意义。