叶轮采用五轴数控加工技术是一种先进的工艺方法,具有较好的经济效益,在国外现已被普遍采用,而在国内应用水平较低.由于其工艺等技术保密和缺少五坐标数控编程的CAD/CAM软件及后置处理等诸多原因,725研究所仅仅掌握了一般简单零件加工技术,致使HTC-330五坐标数控机床每次加工整体螺旋桨和叶轮时都靠外协编程,影响了数控机床效率的充分发挥.该文从HTC-330五坐标数控机床的结构特点出发,以现有叶轮产品为例来研究复杂自由曲面的五轴数控加工技术.首先,结合逆向工程的思想,分析了叶轮曲线和曲面特征,利用CAD软件进行三维实体建模.该文应用了EXCEL电子表格处理基础数据和使用了世界著名的CAD/CAM软件(UGⅡ)的建模技术,根据最小二乘法原理,提出了对测绘数据进行优化和插补的一种叶轮建模方法,建造了加工效率高的直纹面叶片模型.其次,用CAM软件生成刀具轨迹,通过自行开发的专用后置处理模块生成加工程序.该文就一种较复杂的机床结构给出了转角计算公式及坐标转换计算方法,建立了基于微机的面向叶轮的后置处理程序,并利用VB语言编成可视化界面,便于操作,可自动生成数控加工机床的G代码指令.最后,在分析五轴数控编程原理的基础上,提出了一种实用的五轴数控侧铣加工叶轮叶片的工艺技术,以线、点接触成型两种方法进行铣削,成功地切出了整体叶轮叶片.并对加工实验过程产生的误差进行测试、分析,研究结果表明,采用小步长走刀和正确编程方法是修正加工误差的有效途径.该文研究技术通过实际的加工验证,其编程方法是行之有效的,解决了叶轮叶片类零件五轴加工编程问题,对于此类空间曲面具有一定的通用性.