叶片是由高温合金或钛合金制造而成的典型难加工曲面零件。作为航空发动最为重要的零件之一,叶片工作环境通常高温、高压、高转速,其型面精度和表面质量对航空发动机气动性能和服役寿命影响重大。无论风扇叶片、压气机叶片亦或高压涡轮叶片,均存在曲面形状复杂、材料加工难度大以及加工精度要求高等特点,显然,磨抛成为叶片精加工的重要手段。由于人工磨抛存在工作环境恶劣、人为因素影响大、磨抛后叶片表面一致性差等问题,机床磨抛存在成本高、工作空间小、通用性差等问题,而机器人具有灵活性好、成本低、重复定位精度高、感知模态信息丰富等优点,因此叶片机器人磨抛逐渐成为叶片磨抛加工的新方式和热点问题。本文面向航空发动机叶片机器人磨抛加工,开展了相关理论与技术研究。首先,搭建了包含加工、自动化控制、检测等系统的机器人磨抛系统。然后,在所搭建的磨抛系统上对钛合金叶片进行了材料去除率研究,得到了钛合金叶片的材料去除率模型。接着,对叶片型面进行磨抛刀路规划。最后,开发了相应的机器人叶片磨抛加工软件,并通过叶片加工实验验证该软件的实用性。本文开展的工作主要有以下几方面:（1）基于材料去除轮廓的磨抛材料去除率研究。将Preston方程和弹性赫兹接触理论相结合推广材料去除率公式,得到材料去除轮廓表达式。采用泰勒展开进行简化,得到材料去除轮廓二次曲线表达式。通过实验对去除轮廓进行验证,二次曲线拟合误差小于10-3mm,实验结果验证了材料去除轮廓表达式的准确性,为材料去除精准预测研究提供了重要基础。（2）基于等弧长法的机器人叶片刀路规划及后处理。横磨刀路和纵磨刀路步长采用等弧长法,以等残留高度法规划为基础,推广了横磨刀路和纵磨刀路的行距计算公式,得到了影响横纵磨刀路行距规划的因素。以横磨和纵磨行距规划公式为基础,规划了叶片进排气边磨抛耦合刀路。该方法克服了采用横磨刀路磨抛进排气边的过切问题和纵磨刀路磨抛进排气边的过渡不连续问题,为叶片进排气边磨抛加工提供了一种新思路。（3）机器人离线编程软件开发。软件集成了机器人正逆运动学、磨抛刀路规划以及叶片加工点笛卡尔坐标系变换,对不同叶片和夹具均具通用性。为了适用不同机器人语言,该软件集成了机器人仿真代码和实际加工代码生成的能力。因此,该软件可以为机器人磨抛软件的开发提供指导作用。