张 铁 张 斌

华南理工大学机械与汽车工程学院，广州，510641

0 引言

随着产业的发展，生产活动中对复杂曲面打磨加工的需求越来越多。然而传统手工砂带打磨方式的加工效率和精度较低，一个汽轮机叶片打磨需要熟练工人花费数个小时才能完成，且废品率很高[1]；同时，打磨车间粉尘和噪声较大，严重危害了操作人员的健康。利用工业机器人代替人工打磨得到越来越多人的重视，机器人打磨加工的过程实质上就是机器人夹持工件,让曲面上的刀位点依次与磨轮上的加工点相接触，所以在被加工曲面上规划数量和间距合理的刀位点是机器人打磨的核心问题。

王伟等[2-3]在经典等参数线法[4]的基础上实现了弧长优化算法，避免了在曲率较大的过渡面上产生过切；李琳等[5]则基于平行截面法，利用一组平行面对工件的STL模型进行切片处理来生成曲面加工轨迹；LIN等[6]、FAROUKI等[7]利用泰勒展开推导出NURBS曲线的插补公式；刘强等[8]提出了无速度波动的NURBS割线二次插补，消除了泰勒展开过程中产生的截断误差以及插补过程中的弦逼近误差，保证了刀位点间的距离与设定时一致。陈志宇[9]在组合曲面上，利用等残高方法规划刀具路径。

上述研究主要通过等间距法、平行截面法和泰勒插补法生成加工轨迹上的刀位点。等间距生成刀位点时，需要凭经验确定刀位点的间距，可能造成刀位点的数目过多，降低了加工的效率；由平行截面法生成的刀位点密度取决于网格模型的精度，而且平行截面法的截面间距不易控制，在曲面平坦处、陡峭处生成的轨迹疏密不均；……