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论文以自主研发的一套金刚石刀具机械研磨机床为研究对象，通过多体系统理论和齐次坐标变换理论，建立了该机床的几何误差模型，误差模型的建立为机床误差补偿和各运动机构参数的合理选择提供了理论依据。通过对机床进给方向误差的求解和分析，得出对该方向精度影响较大的11项误差，建立了这11项误差与构成机床各平移台及旋转台参数之间的关系，提出了降低这11项误差影响的具体方法。为揭示机械研磨过程中刀具上金刚石原子的去除机理，利用分子动力学软件LAMMPS进行了研磨机理的仿真实验，并利用VMD软件显示仿真结果。仿真过程中Fe-Fe，Fe-C原子之间使用MEAM势函数，C-C原子之间使用Tersoff势函数进行分析，建立的模型有：（1）Fe原子对金刚石车刀研磨过程的仿真，其目的是研究机械研磨过程中铸铁研磨盘上的Fe原子对金刚石车刀研磨的影响。（2）金刚石磨粒对金刚石车刀研磨的仿真模型。仿真结果中可以得到金刚石磨粒对金刚石车刀上原子直接研磨过程中会发生金刚石车刀上C原子的非晶化，但是该过程持续时间较短。（3）金刚石刀具没有接触到铸铁研磨盘的仿真模型。结果显示虽然金刚石刀具没有接触到铸铁研磨盘，但是经过金刚石和金刚石原子的研磨之后会发生Fe原子向金刚石刀具的扩散，并且该扩散有两种形式。（4）有无Fe原子扩散进金刚石车刀的研磨效率对比仿真模型。分别以1、2、2.5、4、5的切深进行有无Fe原子扩散到金刚石刀具内的对比仿真实验，从仿真结果中可以看出无论是否发生扩散，金刚石刀具上的原子去除数目均随着切深的增加而增多，在一定条件下当研磨深度小于一定临界值时，有Fe原子扩散的金刚石刀具上C原子的去除效率小于直接进行机械研磨的金刚石刀具，当大于该研磨深度时，有Fe原子扩散的金刚石车刀上C原子的去除效率会大于直接进行机械研磨的金刚石刀具。仿真结果能够从原子角度解释金刚石车刀研磨过程中的去除机理，并很好地说明金刚石刀具的机械研磨需要在铸铁研磨盘上进行的原因。