目前叶轮零件广泛使用在航空航天、船舶和汽车等领域，其加工质量对叶轮的工作性能有重要的影响。表面加工质量和工作性能可以反映在叶轮的表面形貌上，当由叶轮表面形貌决定的表面粗糙度过大时，叶轮的抗气蚀性、耐磨性和疲劳寿命都会降低。直纹面叶片侧铣表面形貌建模仿真可以在叶轮加工前预测叶轮叶片的表面形貌特性及其表面粗糙度，从而为加工参数的选择提供依据，以提高叶轮的质量。因此，研究叶轮侧铣加工表面形貌以及表面形貌仿真具有重要的意义。　　首先，建立五轴侧铣直纹面叶轮理想表面形貌模型。以直纹面叶片上的一个微元平面作为研究对象，分析理想条件下各刀齿切削刃与微元平面的相切点随着铣刀运动的运动轨迹，结合弧线相交法，仿真出理想条件下微元平面的表面形貌。　　其次，研究刀具磨损对表面形貌的影响。在分析了刀具磨损特点以及刀具磨损情况下各刀齿相交特点的基础上，将刀具磨损建立成单个刀齿切削刃半径均匀减少某一常数值的模型，并将该模型下的刀齿半径应用到理想表面形貌模型中，获得了刀具磨损条件下微元平面的表面形貌。　　再次，研究刀具偏心对表面形貌的影响。将刀具偏心量化为刀轴相对于主轴的平行偏移量、刀轴绕主轴的倾斜角和刀具参考系相对主轴参考系的旋转角三个参数。计算刀具偏心情况下各齿切削刃到主轴的有效半径的表达式。利用弧线相交法计算相邻刀齿的交点及其扫掠面，最终获得刀具偏心条件下微元平面的表面形貌。　　最后，研究叶片变形对表面形貌的影响并建立多因素影响下的综合表面形貌模型。对叶片变形的产生以及其对表面形貌的影响做了初步研究，建立了刀具磨损、刀具偏心、叶片变形多个因素影响下的微元平面表面形貌模型，并对微元平面形貌向整体表面形貌求解时的坐标变换进行了研究，建立了叶轮整体表面形貌模型。