近年来,随着我国航天、国防、船舶、仪器等产业的飞速发展,致使对复杂曲面产品的需求量迅猛增加。研磨抛光作为复杂曲面产品表面加工的最后一道工序,对产品性能的提升有着至关重要的作用。目前,在我国,对复杂曲面产品的研抛加工依然主要依靠工人手工操作,恶劣的工作环境下,工人手工操作不仅加工效率低下,而且难以保证产品的加工质量。为了解决复杂曲面大都依靠手工研抛的问题,国内外学者对自动化研抛技术进行了大量的研究。本文在广泛查阅相关文献的基础上,建立了机器人自动化柔性研抛系统,并进行了相关理论及工艺试验研究,主要内容概括如下:(1)以工业机器人为核心,构建了机器人自动化研抛系统,详细介绍了系统的工作过程及各部分的对应功能,该系统可以根据工件表面的实际情况完成研磨抛光的柔性加工。(2)分析研究了平面、曲面与柔性研抛垫间的压强分布,结合对研抛垫工作过程的速度分析,获得了两种接触情况下的材料去除模型。研究了主要工艺参数对材料去除轮廓的影响规律,为后续试验的进行提供了理论支持。(3)设计了气动浮动研磨工具和柔性抛光工具,重点对研磨工具的结构和功能进行了阐述,并运用有限元方法进行了相应的静力分析和频率分析,验证了研磨工具理论上的可行性。分别对研磨工具和抛光工具进行了性能测试,结果表明两种工具满足系统的加工要求。(4)设计并执行了工艺因素正交实验,分析了主要工艺参数对表面粗糙度的影响规律。按照制定的研抛工艺过程规划进行了实际研抛试验,最终获得了表面光滑细腻、具有镜面效果的高精度平面和曲面工件。