传统的轮毂抛光打磨通常都是以人工为主,存在工作效率低,加工环境差的问题,无法将生产制造效益最大化,所以采用工业机器人来代替人工进行轮毂抛光打磨势在必行。在轮毂的抛光过程中,影响抛光质量的因素有很多,需要在加工过程中对其加以控制以保证加工质量,并且伴随着工业机器人编程难度的加大和对编程实时性要求的提高,采用传统的示教编程方法不仅编程效率低,质量也差。针对上述问题,本课题进一步探索了轮毂抛光的工艺参数优化问题和工业机器人离线编程技术。本文分析了影响抛光质量的工艺参数,建立了基于表面粗糙度的工艺参数优化模型,通过正交实验选择不同的加工参数如进给速度、主轴转速、抛光压力、工具倾角等,确定在加工过程中最优的工艺参数,建立了基于初始表面粗糙度和抛光效率的多工序优化方法,根据被加工表面的粗糙度信息和不同砂纸的抛光效率选择合适的加工参数和抛光工序。然后对工件的待加工曲面进行了基于曲率信息的曲面分片算法,依靠曲面的几何信息将其划分为一系列曲面片,在各曲面片内均采用其曲面信息下的最优工艺参数进行抛光加工。实验证明,对加工区面进行分片规划和工艺参数优化能显著提高抛光质量和效率。研究了ABB工业机器人在笛卡尔空间的轨迹规划,提出了基于NURBS曲线拟合的时间冲击最优轨迹优化算法,在工作空间通过NURBS曲线拟合给定轨迹点,然后通过遗传算法进行时间和冲击多目标最优优化,提高了加工效率。最后对机器人的离线编程系统进行了研究和设计,以VS2017为编程平台,借助于UG/OPEN API的二次开发特性,完成了离线编程系统界面的设计,开发了模型导入、曲面分片、运动仿真、轨迹提取和规划、程序后处理等功能模块,并将其以动态链接库的形式集成到UG软件的菜单中。系统测试结果表明,本文所开发的离线编程系统整体工作稳定,各模块之间衔接良好,相关性能满足要求。