近年来,高质量要求的曲面零件被广泛应用于模具、航空航天等领域。磨抛是曲面零件加工不可缺少的一部分,而目前曲面的磨抛加工主要依靠人工,费时费力,工作环境特别恶劣,对工人技术要求较高,且难以保证加工去除的一致性;机器人磨抛加工效率高,加工一致性好,成本低,引起了人们广泛的关注。本课题针对航空发动机扩张密封片和扩张调节片基体及表面氧化锆热障涂层材料的磨抛加工,围绕机器人自动化磨抛技术展开了相关的研究,主要研究内容如下:(1)搭建了复杂曲面机器人自动磨抛平台,设计了一套柔性磨抛工具,该磨抛工具基于力控制能够保持恒定的磨抛压力,克服了机器人刚性与柔性的矛盾。(2)应用有限元法对单颗磨粒切削过程进行了仿真,分析了磨粒切削速度、切削深度对磨削力、磨削区域最高温度的影响规律,对磨抛去除机理及特征进行了更深入的分析;利用ANSYS workbench建立了不同受力状态下接触区域压强的分布情况,得出了不同状态下接触区域压强分布的规律;基于Preston建立了材料去除模型。(3)利用搭建的机器人自动化磨抛平台,进行不同工艺参数自动磨抛加工试验,分析了不同工艺参数下其表面粗糙度Ra值和截面轮廓曲线规律,通过单因素实验研究了主要磨抛参数对材料粗糙度和去除深度的影响规律。(4)在基础工艺试验的基础上,对某型航空发动机扩张密封片和扩张调节片进行了磨抛加工。先是对扩张密封片和调节片基体表面进行了磨抛加工,而后基于正交实验确立了扩张密封片和调节片氧化锆涂层磨抛加工最优的工艺参数组合和工艺步骤,最终完成了扩张密封片和调节片整体的工艺规划。