抛光轨迹规划是自动化抛光中十分关键的一个环节,合理的抛光轨迹规划是获得高质量加工表面的关键。传统的曲面抛光轨迹规划方法由于轨迹的运动模式比较单一,容易导致抛光工件表面的抛光材料去除量不均匀,从而降低抛光工件的表面质量。针对三维曲面的抛光工艺要求抛光轨迹尽量完整、均匀且多方向性地覆盖在三维曲面的表面上。针对上述问题,本文提出面向曲面抛光的多方向抛光运动模型,并结合保角参数化算法,实现多方向性抛光运动模型在三维网格曲面上的轨迹规划。根据保角参数化算法中的映射变形关系和抛光工艺的理论模型,调节多方向抛光运动模型的参数,从而达到控制抛光精度的目的。本文主要包括以下内容:(1)针对三维抛光轨迹生成问题,提出了基于网格曲面参数化的轨迹规划方法。利用保角参数化算法,实现抛光运动模型在三维网格曲面上的轨迹规划。保角参数化算法首先将三维网格曲面映射变换到平面参数域,然后在平面参数域内生成抛光运动模型的轨迹,最后将生成的平面参数轨迹逆映射回三维网格曲面。(2)建立了面向曲面抛光的多方向性抛光轨迹的参数化模型。基于多方向抛光运动模型的数学定义,分析轨迹参数并建立参数化模型。参数化模型包括余弦模型、恒半径摆线模型和变半径摆线模型。为了减小三维轨迹参数的变形量,引入保角参数化算法中的映射变形系数调节相应的二维轨迹参数。(3)基于抛光理论模型优化多方向抛光运动模型的轨迹参数和工艺参数。以抛光工件表面的材料去除深度均匀为目标,利用圆盘抛光与曲面工件之间的材料去除深度模型进行参数的优化和抛光轨迹的仿真。(4)对多方向性抛光轨迹工艺效果进行机器人抛光实验验证。在曲面上进行行切轨迹、环切轨迹和多方向性轨迹的机器人抛光实验,测量表面粗糙度参数,对比分析各轨迹的抛光工艺效果,验证本文所提多方向抛光轨迹的优势。