随风电装机量的逐年增加,风电叶片作为风电机组重要部件之一,其需求量在成倍的增加。同时常年使用的风电叶片会因风蚀等自然灾害损坏,损坏的叶片如果可修复再利用就会降低生产成本。而在叶片生产和修复的过程中,打磨是重要的一道工序,传统的人工打磨劳动强度大,效率低,作业环境恶劣且叶片表面质量均一性差。为了克服以上缺点,拟采用一种适合大型曲面磨削的类SEA柔性末端执行装置辅助的移动机械手进行磨削。本论文针对风电叶片磨削过程中的热损伤和温度实时测量困难等问题,对杯形砂轮端面磨削复合材料的温度场进行了相关的研究。目前基于均匀热源所建立的杯形砂轮平面磨削温度场解析模型存在温度预测精度较低等问题,因此本论文综合考虑杯形砂轮磨削时材料去除和磨削力分布,将热源形状与热流分布紧密结合,在柱坐标系中建立了在周向和径向成不同函数分布的非均匀热源模型,并推导了该热源下温度场的解析模型。近似解析法在推导的过程中逻辑性强,但是面对复杂边界条件下的热传导问题,其推导过程极其复杂。为了解决以上问题,利用计算机辅助的有限元法,建立了复合材料表面磨削的三维瞬态热传导数值模型。结果显示,自然对流换热或者强迫对流换热边界条件的添加使得磨削温度预测的精度提高,为杯形砂轮平面磨削材料防止磨削烧伤和指导散热提供更加准确的理论基础。为了验证温度场解析模型与数值模型,分析比较了目前磨削温度测量技术。本实验中采用人工热电偶法和高清红外测量技术对磨削温度场及特殊区域点的温度曲线进行测量,实验结果验证了热源模型及其温度场解析模型和数值模型的准确性。新的模型将温度预测的精度从20%降低至6.5%左右,磨削深度对磨削温度影响较大,工件进给速度对磨削温度影响最小。论文的研究结果为防止磨削烧伤和优化磨削参数提供理论基础。