中国制造业正在由劳动密集型不断向技术密集型进行转变,传统行业的低效率、高污染以及高危险性让自动化加工设备的研发变得十分重要。机器人加工装备相比之于CNC机床具有投资成本低、臂展空间大和多轴灵活性的优势,因此在传统产业升级的过程中颇受青睐。当前,机器人在焊接、码垛、装配、钻孔等领域的应用,基本通过示教再现编程就可以实现,而对于大型且拥有复杂曲面的三维产品的加工,依靠示教再现编程则难以完成,而基于产品CAD模型的CAD/CAM编程方法是加工轨迹生成的最优选择。针对机器人加工装备的研发,本文开展了如下的工作:1、根据三维产品加工的特点,吸取国内外先进加工装备的经验,研发了一套机器人加工装备,并在机器人离线编程软件Roboguide中建立仿真系统。采用而CAD/CAM与机器人离线编程技术的结合方法,形成CAD/CAM/Robot集成化系统,解决机器人加工装备的数字化编程问题。2、在采用CAD/CAM编程方法生成轨迹对产品进行双侧加工时,为了避免双侧加工发生错位,需先建立机器人仿真空间与实际作业空间的映射一致性,并在机器人仿真空间中对两侧的加工轨迹进行配准,保证在实际作业空间中,产品经双侧加工后能够配准。3、针对机器人加工产品时,采用层切法去除多余材料的特点,提出了最大轮廓优化方法,利用该算法对直接来自CAM软件的数控加工轨迹进行优化处理,之后利用Vericut软件对优化后的刀轨迹进行仿真加工,确认刀轨迹无误后,利用建立映射一致性的参数对优化轨迹进行后置处理,产生机器人加工轨迹,再对产品进行实际加工。实验结果表明,利用最大轮廓法加工产品不仅可以完整加工出三维产品,而且能显著提高三维产品的加工效率,减小刀具损耗。