在制造业中,汽车产业居重要地位,使用工业机器人或者数控机床代替人工对汽车模具进行抛光是未来发展的必然趋势,因此,本文以天津大学自主研发的工业混联机器人为实验平台,对复杂曲面的抛光情况进行了分析探索。首先,本文基于ABAQUS有限元软件,建立了抛光工具与定曲率曲面的接触模型,得到了接触区域内的压力分布规律,基于接触时的几何关系,获得接触区域内的速度表达式。根据Preston方程,获得了材料去除函数的分布规律。然后,对影响接触压力的因素进行了分析。分析结果表明,抛光力与抛光盘的偏置距离都对实际抛光点的位置有影响,通过大量仿真实验,得到了不同抛光力、不同偏置距离下实际抛光点的偏移距离,为后续的轨迹规划提供了仿真数据基础。其次,在变曲率曲面中,曲面的变化影响着抛光过程中参数的选择,本文建立了抛光工具与变曲率曲面的接触模型,分析曲率变化率对接触压力以及材料去除的影响。结果发现,曲率变化越急剧的区域,接触宽度越小,接触压力越大,材料去除量也变大。但不同的曲率变化率对材料去除的峰值坐标并未产生影响。处理变曲率曲面的接触问题通常是将接触点处等效成球面,按球面半径进行计算,本文对上述两种工况下的材料去除进行了对比,结果发现,等效成球面处理会导致材料去除减小,接触面积增大,材料去除分布变得均匀,与实际的材料去除分布有些偏差。最后,以模具钢为被抛光材料,利用自主搭建的抛光平台进行单因素抛光试验,抛光后实际材料去除的轮廓曲线与理论轮廓曲线进行对比,确定了不同目数砂纸下的材料去除方程系数,验证了有限元模型的正确性,并且分析了抛光参数对材料去除率及表面粗糙度的影响,得出此机器人自动化抛光可实现材料的快速去除以及获得良好的表面质量。