曲面磨削作为高精度加工方式之一,对工件的表面加工质量有决定性影响。磨削轨迹步长控制方法是保证高精度高效率加工的有效途径之一,但是步长控制方法中的等弦高误差法并不能保证在弦高允差范围内获得最大加工步长;同时轨迹优化策略忽略了实际加工环境中机器人速度、振动等因素对磨削轨迹光滑性和曲面加工质量产生的影响。针对上述情况,本文以规则曲面(如:平面、圆柱面、环面等)拼接成的组合曲面的加工轨迹为研究对象,改进等弦高误差法,保证每次走刀为最大加工步长,提高算法的效率;并结合实际加工场景中速度、加速度、振动等因素对磨削轨迹光滑性产生的影响,提出优化方案,改善磨削曲面的表面加工质量。主要工作如下:(1)阐述磨削加工方式和磨削参数对磨削表面质量的影响,分析曲面的几何特征,推导曲面齐次表达式,计算曲面曲率并进行凹凸性判断,为磨削轨迹生成算法提供理论支撑。(2)针对等弦高误差法搜寻最大步长加工点存在误判和效率较低的问题,本文基于拟牛顿DFP算法改进了等弦高误差法,结合中点和三点校核法,利用DFP算法的超线性收敛性,快速搜寻弦高允差范围内的最大步长点,减少走刀次数,提升算法的效率。(3)基于DFP算法改进后的等弦高误差法,实现磨削轨迹生成模块。对比分析磨削曲面加工离线仿真实验与实际加工两者的实验结果,证明磨削轨迹生成模块的算法的有效性。(4)针对实际加工环境中磨削轨迹光滑性不足的问题,本文将离线编程软件导出的机器人运动指令程序应用到实际加工场景,采集机器人运动数据,进行速度误差分析、加速度连续性分析和振动分析。基于参数拟合提出机器人姿态速度和直线速度的最优关系式,利用动力学的控制参数方案减小加工中的振动,提高加工轨迹的光滑性。