近20年来,制造业市场环境发生了重大的变化,用户需求趋向多样化与个性化。因此,制造业不断探求快速响应市场的生产模式和技术策略。华中科技大学开发的DPST(Direct Prototype Spray Tooling)技术,将机器人与熔射制模技术相结合,可快速制造出具有优良耐磨耐腐蚀性能的不锈钢、耐磨合金等表面的注塑模和金属薄板冲压模的优点而格外受到关注。在DPST技术中,被熔射陶瓷原型是利用工业机器人直接铣削陶瓷毛坯的技术得到的。但陶瓷材料由于硬脆特性,可加工性比金属材料困难得多,因此,目前广泛采用的主要是磨削加工方法,其去除机理是刀具刃口附近的被切材料产生脆性破坏,而不是像金属材料那样产生剪切滑移变形。由于陶瓷脆性大,其加工参数、机器人运行速度不能过大,导致加工周期长。所以在保证具有较高尺寸精度和表面质量的陶瓷基模的前提下如何保证快速加工被熔射陶瓷原型是DPST的关键技术之一。故本文对工业机器人加工原型的技术进行了研究。粘土具有较好的可塑性,其加工参数、机器人运行速度相比陶瓷加工可大提高,成型特性优良。本文分别以粘土原型与陶瓷原型为例对机器人原型制造技术进行了基础研究。论文以六轴机器人为基础建立机器人数字化原型加工系统。研究了原型材料的成型特性,提出了原型加工刀轨设计原则。进行了机器人原型加工路径规划,使用间接法生成了加工路径,并进一步研究了机器人粘土原型与陶瓷原型的加工。最后,以汽车覆盖件模具为例,采用间接法生成原型加工路径,进行机器人加工实验,成功获得了陶瓷原型与粘土原型。粘土原型精度及表面质量均满足后续精加工的要求。