叶片是回转类动设备的核心零部件。为提高叶片的制造精度,叶片毛坯从传统的方料逐渐转变为精锻毛坯。针对精锻叶片毛坯加工余量各异的问题,开发叶片自适应加工系统。自适应加工系统主要功能可分为五大部分,分别是测量毛坯形状、构造毛坯模型、划分加工区域、自动生成数控加工代码和仿真加工。采用自适加工系统,为每个叶片毛坯生成特定加工代码,可提高精锻叶片的加工质量。本文的研究内容是自适应加工系统中的自动生成数控加工代码及仿真加工两部分。本文以Windows为软件系统平台,Visual Studio 2010为软件开发环境,研究了UG加工模块的二次开发方法。力求将繁琐的交互式数控编程改为后台代码运行的自动数控编程,只需在工艺参数界面中输入几个必要的加工工艺参数,即可为每个余量不同的叶片毛坯快速自动生成特定的数控加工代码,并在VERICUT仿真平台上搭建的五轴双摆头数控机床,实现读取加工代码执行虚拟仿真加工。在叶片边缘加工的刀具轨迹规划方面,根据精锻叶片只需加工进、排气圆弧处的特点,研究并制定了叶片进、排气圆弧处的加工工艺,采用五轴数控往复式铣削的方式加工叶片边缘,完成了叶片边缘的刀具轨迹规划。研究并提出了采用UG/OPEN API函数对UG加工模块进行二次开发的方法,自动将刀具轨迹规划后的刀具运动信息以刀位文件的形式输出。在五轴数控加工的后处理方面,研究了数控机床的运动学,建立了五轴机床通用运动学模型,可求解任意结构形式机床的运动学方程,并应用于后处理。借助TCL语言,在UG/post Builder后处理开发平台上,研制开发了五轴双摆头机床后处理程序。研究了后处理程序集成调用方法,自动对刀位文件进行后置处理,生成相应的加工代码。研究了在加工代码中自动输出刀具信息及加工时间的方法。在仿真加工方面,以VERICUT为仿真平台,搭建了五轴双摆头虚拟仿真加工环境,研究了如何将机床坐标系与工件坐标系相关联的对刀过程,加工过程中的刀具补偿及刀尖跟随问题,实现叶片边缘的仿真加工。研究了叶片边缘加工切削速率的优化方法,自动对加工代码中的切削速率进行了优化。仿真结果表明,本文所开发的软件可提高精锻叶片边缘加工的数控编程效率。利用虚拟仿真加工平台,可检验加工代码的正确性,减小叶片加工的废品率。