回转类非圆零件作为核心部件广泛应用于汽车、船舶、航空的发动机中，其加工精度直接决定和影响了设备的整体性能和寿命。随着现代社会和工业发展，人们对设备的性能提出了越来越高的要求，对该类零部件的生产加工质量也随着需求而提高。因此，有必要对回转类非圆零件加工机理进行深入研究。　　首先对非圆曲面轮廓的磨削加工理论、技术以及磨削装备的国内外现状进行了介绍，在此基础之上，对非圆零件磨削廓形误差的成因与磨削力变化等非圆磨削特性之间的关系进行了初步分析。对X-C联动磨削数学模型进行了修正，给出了含有磨削余量和砂轮半径的变化的X-C轴联动坐标通用数学模型。根据非圆磨削过程中工件与砂轮的相对运动关系，推导出基于恒线速磨削的非圆磨削C轴变转速模型。　　对非圆曲面轮廓加工过程中廓形误差的影响要素进行分析。研究了砂轮架高度、砂轮半径以及顶尖平行度对非圆零件磨削加工精度的影响规律，提出了这些因素与非圆廓形误差间的计算公式。着重研究了非圆磨削过程中磨削力对加工造成的影响，给出了磨削力所造成的弹性径向误差以及转角误差计算模型，为进行非圆廓形磨削力规律的研究与平稳控制和加工精度的提升提供基础。　　研究了非圆磨削过程中的磨削力以及其影响因素，提出了非圆磨削力计算模型。通过仿真计算出了凸轮非圆轮廓的曲率半径以及动态磨削弧长，反映出非圆轮廓特征对磨削加工的影响。在单颗磨粒模型的基础之上建立了一种适合非圆轮廓磨削的磨削力模型，以凸轮轴为研究对象，仿真计算出切向磨削力，并分析了磨削余量及线速度对非圆加工过程中磨削力的影响。　　最后，在数控非圆磨床上进行了凸轮轴的磨削加工验证实验。完成了实际磨削加工过程中C轴速度、X轴速度和磨削力的采集，实验结果验证了位置、速度联动模型和磨削力模型的正确性。通过对磨削凸轮的检测结果可以看出磨削力的波动对廓形误差造成的影响，进一步验证了磨削力的规律与廓形误差的关系。