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通过对“范成法”加工半球谐振子外球面的机理分析，推导出外球面曲率半径的计算公式，分析出影响谐振子外球面形状误差的主要因素为砂轮的形状误差、机床的轴系定位偏差和机床旋转轴的跳动。砂轮形状误差包括砂轮中径误差和砂轮刃口半径误差，机床轴系定位偏差包括X、Y和B轴定位偏差，机床旋转轴跳动包括径向跳动和轴向跳动。通过优化外球面加工工艺参数，加工得到的谐振子外球面圆度小于0.25μm,同心度小于0.4μm,表面粗糙度小于0.02μm,谐振子品质因数大于2.6×10~7。