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叶轮作为航空动力的核心零部件,其表面加工质量极大影响着发动机组的工作性能。目前整体叶轮普遍采用五轴数控铣削加工,而叶轮铣削后残留一定的刀痕,特别是侧铣削叶轮的流道其刀痕十分明显。因结构复杂,叶轮流道低效的人工研磨难以保证流道面与设计流道面完全吻合,从而影响叶轮的气动性能,因此,如何实现叶轮流道面高效研磨,其相关技术一直是叶轮流道研磨加工技术的重要瓶颈问题。为此,本文提出基于6-DOF工业机器人的叶轮流道高效研磨技术的研究,通过综合运用机器人技术、加工仿真技术、研磨工艺技术、研磨实验及数据处理技术,具体探究6-DOF工业机器人的运动学理论、叶轮流道研磨轨迹规划与机器人位姿转换后置处理技术、机器人研磨加工仿真技术及研磨工艺参数优化与决策技术,具体研究工作如下:(1)6-DOF工业机器人运动学分析。基于齐次变换理论、标准D-H法建立了机器人正、逆运动学数学解析式,利用分离变量法求解逆向运动学,基于“最短路程”优化求解结果,利用蒙特卡罗方法求解机器人研磨工作空间。(2)6-DOF工业机器人研磨轨迹规划与加工仿真。基于UG软件的可变轮廓铣削刀轨规划方法设计叶轮流道研磨轨迹;在对叶轮流道数控加工指令分析的基础上,建立了叶轮流道研磨头位置数据向机器人研磨位姿的后置处理转换算法;利用MATLAB编写机器人后置处理器,仿真校验机器人研磨轨迹,再基于Adams运动学仿真进行环境下叶轮流道机器人研磨加工过程。(3)6-DOF工业机器人研磨工艺分析及工艺参数优化。分析流道研磨的工艺特征,制定了采用羊毛研磨头的研磨方案;开展机器人研磨的单因素和正交实验,结合方差分析,分析工艺参数对研磨工件表面粗糙度的影响程度,利用多元线性回归方法,建立了羊毛头研磨的工件表面粗糙度预测经验模型,并通过灰关联决策理论对研磨工艺参数进行优化。综上,本论文的研究为建立基于6-DOF工业机器人的叶轮流道高效研磨工艺提供了技术支撑和参考。