等速万向节在汽车的传动系统中扮演了无法取代的角色,并且在其运动期间承受了车辆的扭矩负载。球笼沟道磨床作为磨削等速万向节中重要零件星形套椭圆形弧沟道的专用加工设备,研究其加工精度和效率对机床工业和汽车工业的发展会产生具有深远意义的影响。本文以多体系统动力学为理论依据,以低序体阵列的方式表述出球笼沟道磨床的拓扑结构,在此基础上构造了沟道磨床的几何误差模型。采用矩阵微分法计算得到了各个误差项的敏感度系数,由此获得了每个误差项对球笼沟道磨床空间误差的影响程度,为机床的精度分配乃至结构设计、改造提供了理论支撑;在UG软件的加工模块中生成磨削砂轮的运动轨迹,根据机床控制系统构造后处理器,将刀轨文件经后处理后得到适用于球笼沟道磨床的数控加工代码,再结合VERICUT软件对机床加工星形套弧沟道的加工过程进行模拟仿真,并将加工过程仿真加工出的零件与设计图纸进行比较分析,得出了加工弧沟道时在弧沟道深度方向上的误差;基于生成的刀具轨迹及数控程序,得出进给系统的定位精度和稳定性是影响沟道加工精度和加工表面质量的重要因素,以此为基础分析了影响进给系统定位精度和稳定性的主要因素,对进给系统的设计和改进提供了参考依据;基于上述研究提出了一种改变砂轮形状来磨削星形套沟道的方案,对砂轮尺寸进行了设计计算,根据砂轮磨削沟道的过程对磨削后沟道的误差进行了计算与分析,设计了机床的空间布局,仿真得出了新磨削方式磨削沟道的误差,与改造前对比,误差有所减小,从理论上验证了方案的可行性。论文中建立的几何误差模型以及敏感度分析模型、运用的加工过程仿真方法、定位精度分析方法和磨削砂轮的设计分析方法,对机床的精度设计提供了有益的参考。