本论文是我院与无锡钢球厂的科技合作项目,对钢球生产中硬磨工艺存在的各种问题进行深入的理论分析和研究,并提出优化改进方案。通过对无锡钢球厂生产情况调研,以及对现有硬磨机的测绘,分析研究硬磨的成球机理,并发现硬磨机在加工原理和机械结构上存在的缺陷;针对现有硬磨机加工原理上的缺陷,提出固定盘开沟心槽方案,并建立钢球硬磨运动学模型分析其可行性,指出固定盘开对称沟心槽方案在一次磨削中很难提高钢球的球形精度,而固定盘开不对称沟心槽可显著提高钢球的球形精度,但稳定性较差;在固定盘开沟心槽方案的研究基础之上,又提出锥形砂轮优化方案,建立钢球硬磨动力学模型分析其可行性,通过理论推导,发现锥形砂轮的偏角在[ ?2 0°, 20°]时,可提高钢球的球形精度和磨削效率,并同时能达到节能减排的效果;针对现有硬磨机机械结构上的缺陷,对主传动系统、进给系统、进料系统等提出改进方案,并进行优化设计。通过上述研究,最终达到提高钢球硬磨加工精度和加工效率的目的,以及实现硬磨机节能减排的目的。