自由曲面零件涉及到航空、船舶、能源及机械等国防和民用应用领域,因其自由曲面结构复杂、造型和加工困难,而一直是机械制造行业研究的热点。CAD/CAM技术对解决这些难题发挥了巨大作用。叶片型面是由自由曲面构成,构建其三维模型和实现数控编程是加工叶片的关键。通过应用CAD/CAM技术,建立叶片的三维模型,制定合理的加工工艺,对叶片三维模型自动完成数控编程,生成NC代码,改善叶片设计和加工质量,它是叶片制造技术的发展方向。基于成组技术的思想,在对汽轮机叶片结构特征和数控加工工艺分析的基础上,以UG NX软件作为开发平台,利用UG二次开发工具和VC++6.0编程工具,开发出了叶片CAD/CAM专用系统。通过对叶片建模和加工编程过程中的难点进行研究,实现了叶片的快速建模和数控编程,改进了传统的叶片设计和制造方法,为企业实现标准化、系列化和网络化提供了条件,提高了叶片设计和制造质量,缩短了设计周期,降低了叶片的生产成本。以汽轮机叶片结构特征和功能分析为基础,基于成组技术的思想对其进行分类及编码,确立了模块化设计汽轮机叶片的思想并开发了叶片CAD模块。通过对截面型线连接和叶身型面造型方法的研究,以编程的方式实现对叶身的自动建模；对叶根和叶冠的结构分析后,采用特征参数化的方法对其建模。通过对汽轮机叶片加工关键技术的研究,开发了叶片CAM模块,自动完成对叶片数控编程,实现了叶片的快速加工。最后通过一个工程实例对本系统进行了建模和数控编程的验证,验证表明本系统具有直观、操作简单建模和编程高效的特点。