叶片是航空发动机的重要零件,航空发动机的性能很大程度取决于叶片型面的设计制造水平,所以叶片又被称为“工业皇冠上的明珠”。由于叶片是典型的自由曲面零件,抛光型面曲率变化大且无规律,实现自动化抛光难度较大,目前仍然主要以人工打磨抛光为主。2017年,空客和波音公司飞机订单达到2021架,需要组装大量叶片,开展自动化叶片抛光的研究具有现实意义和价值,叶片在抛光过程中必然会产生振动,振动会导致抛光表面纹理不均甚至出现鱼鳞状波纹,研究叶片的振动特性对于自动化抛光的发展有促进作用。本文以某型号压气机叶片为研究对象,综合开展了叶片逆向建模、基于Ansys Workbench的叶片模态仿真分析、基于锤击法的叶片模态分析实验、压气机叶片抛光过程振动特性分析、压气机叶片抛光过程优化。主要内容如下:基于逆向工程、曲面重构理论对现有的压气机叶片进行三维扫描,利用天远三维扫描仪获取点云数据,得到叶片的三维模型。根据叶片三维模型与实际叶片模型进行尺寸对比并进行误差分析,证明所得叶片三维模型符合研究要求。基于结构动力学理论,对压气机叶片夹持状态下进行了模态分析并得到压气机叶片的固有频率和振型。利用LMS振动测试设备对叶片进行模态实验,得到压气机叶片的固有频率,阻尼比。通过阻尼比验证实验的准确性,通过与有限元仿真结果的对比验证有限元模态分析所得结果是正确的。在模态分析的基础上进行谐响应分析,分析外界激振力影响下叶片的共振频率变化,优化电机转速。搭建砂带抛光系统,利用LMS振动测试设备和激光位移传感器分析叶片抛光过程中的振动特性。通过改变夹持状态下的夹紧力测试叶片的振动情况,得出26 N状态下最佳,并优化夹持方式,对比改变前后振动情况,研究不同的抛光速度下,抛光的效果差距,利用超景深三维扫描仪扫描叶片抛光后的抛光效果,研究发现不同区域下,叶片抛光的最佳转速不同。对叶片不同区域进行高倍镜扫描,得到表面形貌数据,对比分析验证上诉方法优化有效。提出抛光中振动产生的原因,并提出解决方法。