透平机械在国民经济领域中有着广泛的应用,例如航空航天、能源动力、水利、石化行业等领域,这其中叶轮作为透平机械的核心部分,其加工质量的好坏决定了整套装置的工作性能,而整体叶轮由于其高性能、高效率和高强度等特点,已经越来越多地应用到透平机械中。由于加工部位多为薄壁结构,加工可达性差,整体叶轮的加工一直是制造领域的难题。本文以整体叶轮的数控加工为研究对象,从工艺规划、刀具轨迹和加工程序的生成、虚拟仿真加工技术和切削参数优化等方面进行了研究。本文主要工作内容如下:(1)规划了整体叶轮数控加工工艺,包括加工阶段的划分、夹具的设计、刀具的选择、加工余量和切削用量等,为整体叶轮刀具轨迹生成做了必要的准备。(2)研究了整体叶轮加工刀具轨迹的生成方法,计算了走刀步长的限制条件,给出了走刀行距和刀位点及刀位矢量的计算方法。并利用专业软件MAX-PAC对叶轮流道整体加工进行了编程,得到了三元闭式叶轮整体加工的程序和数据文件。(3)研究了基于VERICUT的整体叶轮铣削加工仿真的过程,通过仿真结果发现了 MAX-PAC编程中的问题,对程序进行了修改,提高了编程的准确性,同时也验证了编程的可行性。(4)研究了整体铣制叶轮切削参数优化的方法,建立了优化目标函数,通过计算机编程对优化算法进行了计算,确定了切削参数的优化值。同时研究了计算机辅助制造优化切削参数的方法,应用此方法对切削参数进行了优化。将优化后的程序应用到生产中,取得了良好的效果,证明了此优化方法的可行性。