随着近年来轻工行业飞速发展,卫浴五金行业作为其一个重要分支需求量也在逐年攀升。抛光是卫浴五金产品加工制造中重要的表面加工方式,其使用柔性砂带及尼龙带通过对工件表面进行多工序微去除从而获得高质量外观的工件表面,其主要的外观评价指标为表面光泽度,用来对物体表面的光亮程度进行评价与表征。国内卫浴五金产品制造工厂大多采用手动抛光的加工方式,存在抛光质量不稳定、效率低、污染严重等问题。选取水龙头弯管这一典型零件作为研究对象,为了获得更高的生产效率和更高的抛光质量,亟待开发一种面向卫浴五金产品的成套自动化抛光装备以及基于光泽度指标的工艺指导方法。对于特定的入射环境,表面光泽度则主要取决于表面微观形貌。为了建立表面光泽度与表面微观形貌特征的关联,根据光反射基本原理及针对金属表面的相应修正公式,并基于针对粗糙表面的小平面微元假设对表面光泽度进行建模,实现特定表面微观形貌的光泽度的仿真预测。进一步,选取五个形貌表征参数对抛光表面微观形貌进行表征,基于线性滤波法及Johnson转换系统建立特定形貌特征参数下的表面仿真模型,在光泽度模型的基础上通过仿真分析建立表面光泽度随表面微观形貌特征的演化规律。进一步建立表面微观形貌与加工参数的关联,对多序砂带抛光表面的微观形貌演化过程进行了深入研究。通过磨粒表征及分布模型建立砂带表面微观形貌数字化仿真模型。基于力学分析及赫兹接触理论确立实际接触状态,对抛光过程中砂带与工件运动分析建立多序砂带抛光表面生成模型,通过仿真及实验得出多序抛光的各道工序中形貌表征参数随抛光参数的演化规律。基于对“光泽度与表面微观形貌”关联研究及多序砂带抛光表面的微观形貌演化过程研究的基础上,分析得到了生成高、中、低表面光泽度所对应的抛光加工条件范围。通过所建立模型联合仿真分析得到光泽度随抛光工艺参数的演化规律及多工序间的相互关联,基于理想光泽度指标对工艺进行确立,同时考虑加工节拍及效率需求提出了多约束下的多工位抛光工艺条件确立,得到多序砂带不锈钢弯管抛光的工艺参数。最后,为了对所建立基于理想光泽度指标的工艺进行验证,开发了不锈钢弯管多工位自动化砂带抛光装备。设计多自由度双机械手实现自动化抛光过程。通过图像处理及轨迹生成算法开发实现了弯管形状轨迹自适应生成。在保证质量的前提下对工序进行简化,通过多序抛光实验验证了抛光工艺的可靠性,最终实现了不锈钢弯管砂带抛光,并为其提供了有效的成套工艺指导方法。