在金属模具快速制造技术中,等离子熔射快速制模工艺(RSHT)具有成本低、速度快、表面复制精度高,对模具材料和尺寸规格限制小等优点,适用于汽车、摩托车、家电和建筑装饰等行业的覆盖件模具的快速制造,具有广阔的应用前景。为了解决熔射制造大中型汽车覆盖件模具过程中人工研磨时间长、劳动强度大等问题,本文系统地概述了机器人自动研磨系统的国内外现状并开发了以Motoman-UP20关节式机器人为平台的辅助模具自动研磨实验系统。首先,本文设计了能实现严格转速和转角控制的机器人数控转台。文中进行了数控转台中电机选型、传动机构以及装配图的设计制造,并采用PLC 为核心控制实现了数控转台转速和转角精确控制。然后开发了以气动研磨器为核心的机器人末端执行器和以DA-5 位移传感器为检测单元的机器人检测系统。为保证研磨质量和提高研磨工作的效率,进行了研磨工具的选用分析,从而集成了辅助模具自动研磨系统实验平台。其次,论文采用了两种研磨轨迹规划方法生成机器人研磨路径。其一是以UG 为平台、研磨工艺特点为背景,采用UG-CAM 进行研磨路径的规划,并开发相关软件将所生成的G 代码转化为机器人识别代码。其二是以VC 为平台,开发了能直接生成简单二维平面研磨轨迹的软件平台。并采用ROTSY 对生成的研磨轨迹进行机器人运动仿真,以确保研磨轨迹的无干涉和机器人运动控制的可行性。最后,在建立的机器人研磨实验平台上进行了机器人研磨工艺参数实验研究,得到了研磨角度、机器人行走速度和研磨轨迹对研磨表面质量的影响规律; 在此基础上选择合适的研磨条件对简单曲面进行了研磨实验,验证了本实验系统可应用于一般模具的研磨过程。文中最后对等离子熔射制造的模具皮膜表面进行了干湿对比性研磨实验,通过对熔射皮膜机理的分析,得出了湿式研磨更利于皮膜研磨加工的结论。