空速管由前后颊板等部位高温铸造后焊接成型,经高温焊接后导致其存在变形且型面存在分布不均的焊缝及焊液残留。因零件的一致性不佳,无法批量化生产,所以采取点云匹配的方法对每个工件进行余量提取进行磨抛加工。采用结构光获取其点云数据与设计模型对比提取出余量从而进行自动化加工时,实测点云数据与设计模型的配准和余量的精确提取是决定其加工质量的关键因素。目前点云精匹配因为算法的局限性对初始位姿要求较高且容易收敛于局部,对自动化加工质量影响较大。针对变形量不同的产品进行自动化加工也需引入自适应加工手段。所以,本文针对点云的精准匹配和余量的精确提取,研究了点云粗匹配、基于随机模拟和Pincus定理优化的点云精匹配算法;针对不规则变形的空速管自动化砂带磨抛同时提出基于自适应的空速管磨抛方法;针对空速管的多批次、小批量加工特点开发了空速管砂带精密磨抛专用管控软件。首先,针对空速管实测点云数据量较大、点云数据有噪声影响等问题,为了余量的精确提取和在进行精匹配时加快效率,对点云进行了降噪和粗匹配等预处理。在粗匹配阶段,通过关键点的检测与局部坐标系的构建提取出三维特征计算出三维变换矩阵完成了对空速管实测点云数据的初始匹配。其次,对基于随机模拟和Pincus定理优化的ICP算法展开了研究,采用样本平均的解决方法来将闭区间里全局最优解转换为极限积分,当极限积分向着某一值无限逼近时从而得到积分极限的解,从而解决了经典ICP算法在数值迭代时陷入局部最优的问题;针对点云之间的加工余量求解,采用主成分分析法完成了由点到面的距离求解,从而完成了加工余量的求解问题。然后,针对空速管的自动化加工提出自适应磨抛加工方法,完成了空速管砂带磨抛的加工方案设计,通过空速管上的焊缝信息对加工磨削轨迹进行了规划,同时根据空速管工件的不统一性对自适应磨抛方法进行了研究与设计。最后,根据生产流程与软件需求对加工软件的框架及功能模块进行了合理的设计与开发。同时用某型号空速管进行自动化磨抛加工实验,从点云的获取与处理到点云的匹配与余量的提取,最后进行机器人自适应磨抛加工,验证匹配算法的优越性及加工软件的合理性。