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模具抛光采用气压砂轮抛光技术不仅可以缩短加工时间,而且可以有效的提高模具曲面的质量。课题组提出六自由度机器人控制气压砂轮抛光技术,并采用进动抛光方式,可有效地去除模具加工痕迹,获得高品质表面。本文基于课题组的前期进动抛光研究成果,深入研究了进动气压砂轮抛光过程中的振动问题,建立了六自由度机器人的刚度方程,确定了机器人末端节点的位移与振动强度的经验公式,提出了一种基于VRML技术的模具边界线提取方法,优化了模具边界邻域进动抛光轨迹,设计了气压砂轮进动抛光轨迹规划与振动优化系统,实现了机器人控制气压砂轮进动抛光的振动抑制。具体工作如下：1)提出气压砂轮抛光中的振动问题：将机器人控制气压砂轮进行进动抛光时的振动问题归结为两大类,即由机器人刚度变化引起的振动强弱变化和由工件边缘邻域气压砂轮切削速度方向分布不合理引起的振动增强等问题。针对这两种振动问题分别提出了解决思路。2)进行机器人刚度相关的计算分析：采用D-H表示法对机器人进行运动学建模,然后用几何法求机器人运动学逆解,得到任意姿态下的机器人各关节的转角。采用矩阵位移法得到机器人任意姿态下的整体刚度矩阵,利用刚度方程和气压砂轮受到的外力向量,求解得到气压砂轮的位移。最后将气压砂轮的位移变化过程与实际加工时的振动强度变化过程相联系,找出了一个由位移预测振动强度的经验公式。3)对工件边界抛光振动问题进行分析：对工件边界邻域采用气压砂轮进动抛光方法时由于切削速度方向分布不合理引起的振动加剧和边界破坏情况进行了分析研究,提出了在工件边界附近进行切削速度方向约束的方法,推导得到了边界约束条件,实验表明,只要满足边界约束条件就可以避免在工件边界抛光时出现的振动加剧、边界磨损和磨粒大量脱落的问题。同时,为了使边界约束条件能应用于自动轨迹规划过程,提出了一种基于VRML技术的三维模型边界线提取方法,该方法可用于任意具有复杂形貌的三维模型。4)编制气压砂轮进动轨迹优化程序：在原气压砂轮进动轨迹规划程序的基础上,在LabVIEW环境中设计开发了气压砂轮进动抛光轨迹规划与振动优化系统,将两类振动问题的预测和优化方法应用到了轨迹规划过程中,实现了进动抛光轨迹规划、预览和抛光振动强度预测、优化功能。本研究成果对于改善六自由度工业机器人控制气压砂轮抛光过程的振动和加工平稳性问题有一定的指导意义,同时是对进动抛光方式的一种优化设计。