核主泵叶轮是核反应堆不可或缺的关键部件，其工作条件恶劣，性能要求高，在实际工作中，常常发生腐蚀性应力开裂，给核电站的安全运行造成巨大的影响。核主泵叶轮通常是采用奥氏体不锈钢做材料，通过数控加工而成，由于核主泵性能的要求，需要达到很好的加工质量，但不锈钢又是难加工材料，因此给数控加工带来了很大的困难。数控加工中刀具轨迹会对残余应力产生影响，进而影响加工表面的抗应力腐蚀性能，因此研究刀具轨迹对残余应力和抗应力腐蚀性能的影响具有很大的研究价值。本文讨论了核主泵叶轮五轴数控加工技术的研究现况和发展趋势，针对核主泵叶轮的结构特点和材料特性，分析和规划了数控加工工艺，通过对比不同刀具轨迹对残余应力和抗应力腐蚀性能的影响，提出了刀具轨迹的优化方向。具体研究内容如下：首先，根据NURBS法建立了核主泵叶轮的三维模型。根据核主泵叶轮的结构特点和材料特性，对数控加工工艺进行分析和规划，通过ABAQUS有限元仿真软件对于不同刀具轨迹对残余应力大小和分布的影响进行了仿真。根据叶轮根部区域的特点，采用奥氏体不锈钢薄板制作U型弯试样进行抗应力腐蚀实验，分析了根部区域加工常用的七种不同刀具轨迹对加工表面抗应力腐蚀性能的影响，为数控加工刀具轨迹的优化提供了方向。以残余应力作为评价指标，对不同刀具轨迹加工后的残余应力进行测量，得出的结论跟腐蚀实验和有限元仿真结果吻合。最后对核主泵叶轮进行了刀具轨迹规划和仿真，并通过五轴数控机床完成了叶轮的加工，通过实验分析了根部不同加工轨迹对加工表面的影响及其加工效率。