砂带磨削作为一种具有磨削、研磨和抛光多重作用的新方法,因为有着高效率、低成本、安全性高等优点而在生产加工中得以广泛应用。在磨削加工中,不同磨削参数如砂带线速度、工件进给速度等都会对工件材料去除产生影响,而材料去除效率直接影响磨削加工效率。磨削加工材料种类繁多,实际生产中是依据大量的加工经验得到参数最优组合。随着工业机器人的普及,利用工业机器人替代人工磨削已成为目前发展的趋势。如何在粗磨工况下快速寻求最优参数组合使材料去除更快、加工效率更高成为机器人磨削待解决的重要问题。针对上述问题,本文对粗磨工况下多种材料的机器人砂带磨削进行研究:首先,根据砂带磨削机理,建立出单颗磨粒的理想切削模型,通过对切削模型分析,确定了砂带线速度、工件进给速度、工件进给量、工件水平方向夹角作为影响磨削去除的主要磨削参数。其次,建立机器人砂带磨削系统简化模型,选取合适连接模型,设置模型参数及运动后,构建出磨削加工的离散元动态仿真;利用分析得出的磨削参数作为变量进行研究,通过单因素仿真得到磨削参数对45#钢、铝合金、黄铜材料去除深度的影响规律,通过正交优化得到以最大去除深度为目标的最优参数组合。然后,对支持向量机的理论进行研究,引入粒子群算法对支持向量机进行优化,构建了基于PSO-SVR的去除深度预测模型,得到优化后的最优参数组合,通过仿真模拟验证该寻优结果的可靠性。最后,搭建实验平台,开展机器人砂带磨削实验;通过实验得到磨削参数对材料去除深度的影响规律,经过仿真数据与实验数据对比分析,验证了仿真数据的准确性;对预测模型优化得到的最优参数组合进行实验验证,证明最优参数组合的可靠性。本文通过深入研究粗磨工况下磨削参数对三种材料去除深度的影响规律,得到三种材料磨削最优参数组合以及预测模型,并证明预测模型的可靠性,因此对实际磨削加工不同材料工件具有一定的参考或指导意义。