涡轮分子泵是一种高速旋转的精密动量传输式真空泵,涡轮转子是涡轮分子泵的心脏,是决定整机抽气性能的关键部件之一。涡轮转子叶片制造质量及其型面的准确性对整机的安全、可靠、经济运行有着巨大的影响。涡轮转子在结构上主要体现在叶轮个数较多,分布比较密集,因而在涡轮转子的设计和加工上,技术要求十分高。长期以来,传统的涡轮转子都是先加工单级转子叶轮,然后将各级转子叶轮组装起来后实现的,这样的转子动平衡量大,拆卸后需要重新进行动平衡。近年来,分子泵制造业一直探索采用五轴联动数控加工技术加工整体转子。在叶片数控加工时,若采用试加工来验证和修改加工程序,会致使加工效率较低、成本较高。而数字化加工仿真技术可以在计算机上模拟出机床运动和零件切削的全过程,是解决这类问题的最有效手段。本文从涡轮分子泵抽气原理和结构特点出发,结合优化设计方法,优化组合叶片的几何参数,然后基于UG CAD系统建立整体结构的涡轮转子几何模型。在分析了整体转子的结构后,从五轴数控加工流程入手,主要研究了单级叶轮五轴数控加工的刀位轨迹、双转台五轴机床后置处理以及误差分析与补偿等技术内容。通过对这些技术的链接和研究,探索了在UG CAM系统上,实现对涡轮分子泵整体转子的数控加工的切削仿真和机床运动仿真。涡轮转子叶片的五轴联动数控加工仿真是叶片五轴联动数控加工过程在虚拟环境中的映射,能够在真实制造之前,在虚拟环境中对叶片进行数控加工。通过加工仿真,以检查数控程序的正确性、合理性,避免加工设备与叶片和夹具等的干涉,是保证叶片加工过程中工艺系统的安全、优化加工方案、有效保证加工叶片质量的技术基础。通过叶片加工仿真,可以缩短产品开发周期、降低生产成本、提高产品质量和生产效率,对提高我国分子泵制造水平具有重要意义。