现有高精度球体批量加工方法中,主要有单转盘同心圆沟槽加工方式（又称为传统V形槽加工方式）和双转盘同心圆沟槽加工方式（又称为自转角主动控制方式）。两种加工方式均有不足之处:单转盘同心圆沟槽加工方式由于无法实现自转角主动变化,球坯上的研磨轨迹大致为三个同心圆环;双转盘同心圆沟槽加工方式虽然能够实现自转角在0°到360°之间连续变化,但是其实现手段比较复杂,并且磨盘上只有一条V形槽,因此可加工球坯的数量相当有限。本文提出一种变曲率沟槽球体加工方法,通过改变沟槽（内循环系统）形状为变曲率曲线,由曲率时刻在变的沟槽来使球体的自转角发生变化,从而增加球坯表面的研磨轨迹覆盖率,提升球的批一致性;外循环系统对提升加工效率以及球表面质量也有着关键的作用。本文通过以下几个方面对变曲率沟槽加工方式循环系统展开研究:（1）分析球坯在不同沟槽方式加工的运动状态,获得球体自转角、自转角速度以及公转角速度的数学公式;建立球面研磨轨迹计算方法,绘制不同加工方式下的研磨轨迹分布形状图,发现变曲率沟槽能够实现研磨轨迹球体表面全包络,获得更高精度的球体;经过比较可知偏心式变曲率沟槽作为内循环系统更有利于实现球的批一致性。（2）设计一种外循环系统,主要包括进球机构,出球机构和输送机构。进球机构将球从磨盘加工区域沟槽里滚出的球接住并送往输送机构,输送机构将球平稳、不打乱球体原有顺序地送往出球机构,再由出球机构将球送回磨盘加工区域进行下一轮的研磨加工,保证球体高效循环加工。（3）研制一种球体计数装置,主要包括激光传感器、金属传感器、传感器固定装置和控制板。通过金属传感器和激光传感器采集信号,将信号传送到微控制器中进行分析判断,微控制器把检测到的信号经分析处理后显示在显示器上。该计数装置能够在球体处于加工状态时确定球体颗数,以测标记球的精确加工路径来使所有球的加工路径一致,从而保证球的批一致性。（4）通过偏心式变曲率沟槽加工方式下高精度球体的加工实验,对球体表面粗糙度,平均球形误差进行了分析。结果表明表面粗糙度值在0.014μm以下,平均球形误差达到0.12μm,已经达到了G5级球的标准。通过偏心式变曲率沟槽加工方式和单转盘同心圆沟槽加工方式下的加工对比实验,对球加工均匀性,批一致性进行了研究,结果表明在相同条件下,偏心式变曲率沟槽加工方式下加工的球体表面粗糙度以及球形误差均优于同心圆沟槽加工方式和非偏心式变曲率沟槽加工方式。