精密球在精密工程领域发挥着重要的作用。传统的精密球加工方法由于成球机理的不完善、加工效率低、加工成本高等因素，已越来越不能满足科技发展的要求。为此，国内外诸多学者提出了不同的研磨方法，并取得了一定的成果。但这些加工方法或由于加工精度、加工效率不高，或由于机构和控制较复杂，难以应用于批量化生产。本文提出了一种采用平面研磨盘研磨球体的加工方法——行星式精密球体研磨。该种方式可方便的采用代表高效研磨的固着磨盘，对单颗球体的运动学和动力学分析得出，该方式下球体的自转角θ变化范围大，成球较完整，研磨轨迹能均匀覆盖于整个球体的表面；为保证球体研磨过程不发生打滑现象，研磨过程必须限制研磨压力及研磨盘和压块的摩擦系数。通过球的运动、研磨点的选择、压力分配、材料去除等几个状态的求解对批球研磨过程进行了数学建模。提出了批加工过程中球度、批一致性的评价方法，分析了各模型参数对评价目标的影响；对该研磨方式下的各机构参数进行了优化。通过对工艺参数的仿真分析得出低的保持架转速、中等的研磨盘速度和研磨压力将有利于精度较高球体的获得。以平均质量去除率(?)、平均圆度改变量(?)、批一致性改变量Δσ为评价目标，对钢球加工的几个主要工艺参数进行了正交优化实验。给出了一组最优的工艺参数组合；分析了各因素对评价目标的影响。通过实验的结果与仿真分析相比较，发现其趋势基本相同，从而验证了仿真和模型的可行性；分析了各因素的影响比重，分析得出研磨盘的转速对加工质量的影响最为明显，为获得较好的加工效果，必须加以合理控制。本文还对硬质合金球体的加工进行了初步尝试；对实验中出现的问题进行了讨论，分析了原因并给出了解决方案。