整体叶轮是涡轮式发动机的核心部件,它在航空航天、石油化工、冶金、国防等行业中均有广泛应用,是具有代表性的,且造型比较规范的、典型的曲面复杂类零件。本文在国家重大专项“航空航天典型零件高速多轴联动加工技术”的支持下,重点对整体叶轮的数控加工技术——CAD/CAM及仿真技术作了深入的研究,目的是实现整体叶轮的五轴联动数控加工,优化切削参数,提高叶轮等复杂曲面零件加工质量。首先,在Pro/Engineer环境下,对整体叶轮进行参数化建模,研究整体叶轮多轴数控加工工艺流程,解决了整体叶轮数控加工的几个关键工艺问题：毛坯的装夹、编程零点的设置、加工刀具的选择、切削参数的优化。其次,采用PowerMill专用的整体叶轮加工策略器,在“叶盘区域清除模型”、“叶片精加工”和“轮毂精加工”模式下分别为对叶片和轮毂进行粗、精加工,生成正确的刀具轨迹。研究后置处理器的结构和工作流程、PowerMill中机床选项文件的含义及对特定机床的选项文件设置方法。在五轴加工中心MCV850-5上,制定机床选项文件,生成数控加工程序。利用VERICUT仿真软件,进行切削仿真,解决切削过程中的过切、干涉等问题,得到整体叶轮的切削效果图。在五轴加工中心上,对整体叶轮进行了实际试切加工,不断优化切削参数和降低影响因素,提高工件加工的表面质量。最后,运用正交实验法和极差分析法,对不同的切削参数组合方案下得到的表面粗糙度进行极差分析,研究切削参数对整体叶轮的表面粗糙度的影响,得到最优的切削参数组合,对提高整体叶轮的加工技术水平具有一定的指导意义。