整体薄壁叶轮是一类具有代表性且造型比较规范的典型复杂零件，其形状特征明显，工作型面的设计涉及到空气动力学、流体力学等多个学科，因此曲面加工手段、加工精度和加工表面质量对其性能参数都有很大影响。整体叶轮是航空发动机和各类透平机械的关键部件，属薄壁类零件，叶片扭曲大，相邻叶片之间的空间较窄；这一结构特点决定了其在加工制造过程难度较大，而五轴联动数控机床的柔性好，加工范围广，在工作时加工效率高，因此本文选用五轴联动数控机床为载体，基于遗传算法，利用多目标优化方法，研究整体叶轮的加工性能，进而提高叶轮加工的精度和效率。论文主要内容包括：1.根据整体叶轮的加工工艺特点，制订了详细的加工工艺流程，确定了加工的机床，选择了切削刀具，合理的切削参数，为叶轮的加工打下了坚实的基础。2.对整体叶轮的各个加工工序进行了详细的刀具轨迹规划。粗加工阶段，采用了叶盘区域清除策略和3+2固定轴加工策略进行分析比较，最终确定选取3+2固定轴加工策略作为最终的粗加工方案，并应用于实践加工。3.在VERICUT软件环境下，创建了和本实验室德玛吉五轴联动高速数控加工中心相关参数一致的机床模型，对叶轮的整个铣削过程进行了仿真，排除了编程中可能出现的干涉现象，验证了加工程序的可靠性；进一步对加工程序进行了优化，从而节省加工时间，提高生产效率。4.在进行数控加工之前，对主轴转速、切削速度和切削力等切削参数采用了多目标优化的方法，通过遗传算法得到最优的切削参数组合；最后在机床上实际加工验证并利用Geomagic Qualify软件对加工后的叶轮进行检测，验证了叶轮加工工艺过程的正确性和可行性。本文的研究，实现了无人机薄壁叶轮的高效高精度五轴数控加工，具有较好的工程实用性；同时，对于其它复杂曲面类零件的五轴加工亦有参考价值。