二次旋转曲面的精密加工件在能源工程、航空航天、光学系统等领域，具有非常广阔的应用前景。在不同的应用场合，旋转曲面精密加工工序一般由精密磨削（或者精密车削）、研磨、抛光等组成，而其中的精密磨削加工技术是关键。通过提高磨削后的面形精度、改善磨削后的表面粗糙度，就可以提高后续研磨或抛光的质量和效率。在我国，虽然一些技术和理论问题已经取得了一定的进展，但还有待做进一步的探索，至今，大型旋转曲面精密磨削加工问题仍然是先进制造技术领域需要重要突破的问题。　　目前，针对复杂的自由曲面尤其是轴对称二次旋转曲面的磨削加工，主要有以下几种不同的方式：　　①杯形砂轮棱角磨削法，即通过零件主轴与杯型砂轮主轴成一定角度移动杯型砂轮,利用杯形砂轮的棱角沿着待磨削零件母线进给以达到磨削加工零件的目的。　　②平面砂轮点磨削法，就是以薄片式砂轮为磨具，对工件进行快速点磨削,为了提高磨削系统的刚性，在磨削加工时通常需要转动砂轮或者工件姿态以使得砂轮主轴与工件磨削表面垂直。　　③曲面轨迹圆弧包络磨削法，其中日本学者Kuriyagawa等，在使用金刚石砂轮对微型陶瓷材料的旋转非球面工件进行磨削加工时提出了一种曲面圆弧包络磨削加工的概念，这对于旋转非球曲面的精密磨削加工技术研究有着很大的引导作用。　　针对大型二次旋转内曲面精密磨削课题，本论文提出一种新的大型二次旋转内曲面精密磨削原理，进行了严格的可行性分析，数学建模和仿真研究，最后基于所研发的工程实验样机对碳化硅毛坯进行了磨削试验研究。　　本论文的研究工作主要包括以下四个部分：　　首先，针对二次旋转曲面的精密磨削提出了一种新的磨削原理且进行可行性分析，对磨削母线不干涉条件进行求解，求出此磨削原理适用的磨削对象，并对典型二次旋转曲面包括旋转抛物面，旋转双曲面等进行分析验证。　　其次，对砂轮与工件进行空间位置标定，在加工坐标系下建立砂轮与工件的位姿模型，引入等效磨削球概念，对磨削数控进行建模，得出磨削系统数控参数与当前磨削点的对应关系，并提出分层磨削理论，最后对磨削轨迹进行离散化处理并完成数控编程。　　再次，提出旋转曲面磨削中残留高度的概念，并基于本文提出的磨削方式对加工件表面的残留高度进行计算，得出残留高度的影响参数，并对不同的参数对残留高度值的影响进行仿真分析，为提升加工表面质量，控制残留高度进行刀轨优化。　　最后，讨论砂轮加工过程中的主要磨损形式，分析砂轮磨损后形状尺寸参数变化对实际磨削点位置的影响。进行砂轮磨损数学建模，对实际加工表面母线轮廓进行仿真分析，揭示砂轮磨损与二次旋转曲面母线轮廓误差的关系，为误差补偿提供依据。　　试验结果表明，本论文所提出的二次旋转曲面磨削原理不存在系统误差，磨削系统的运动机构设计简单，磨削效率高，通过对磨削工艺参数进行优化能很好地保证工件的面形加工精度，表面粗糙度，提高磨削质量，为二次旋转内曲面工件的精密磨削加工提供了一种新的方法。