整体叶轮是传统机械行业的核心部件之一,也是各类航空航天、汽车发动机、精密医疗设备等高端机械的关键部件。同时整体叶轮也是典型的复杂曲面零件,而五轴数控加工是实现复杂曲面零件高效铣削的有效手段之一。但是叶轮叶片设计曲面结构、刀具轨迹规划的复杂性和铣削加工过程的易变形性,给生成高质量的刀具路径带来了很多困难。本文以复杂曲面叶轮叶片五轴数控侧铣精加工过程为研究背景,研究整体叶轮用UG三维实体建模、基于ANSYS有限元分析软件对叶轮叶片进行加工过程变形量计算和分析整个叶片的变形规律,再利用加工变形误差补偿法和整体侧铣刀具轨迹优化法对加工变形误差进行补偿及优化,然后可以获得综合补偿优化后的叶片曲面,重构叶片曲面并输出加工代码,通过高速铣削加工实验去验证预测方法和优化补偿方法的准确性。本学位论文主要研究工作及创新性成果如下：一、基于有限元分析软件ANSYS对叶轮叶片侧铣精加工过程加工变形预测。选用铣削力经验公式,对叶片加工过程中各点的铣削力进行计算,基于ANSYS有限元分析软件对叶轮叶片侧铣精加工过程进行适宜的简化,然后对叶片进行定义属性及约束、网格划分,载荷施加,求解计算出叶片侧铣精加工过程叶片的变形量以及得出叶片的变形规律。二、提出了叶轮叶片侧铣精加工过程变形—刀具轨迹规划综合误差的补偿方法。在利用有限元分析软件ANSYS对整体叶轮叶片加工变形误差预测的基础上,针对影响叶轮叶片加工误差的两个主要因素：刀具轨迹规划和叶片加工变形误差,利用多次循环镜面补偿法和整体侧铣刀具轨迹优化法对变形误差进行补偿的同时对刀具轨迹规划进行了优化,最后利用补偿优化后的曲面重构叶片曲面,得出加工代码。三、进行整体叶轮五轴数控铣削加工对比实验。利用两个对比试验,即用企业中常用的加工叶轮的方法与本文对叶片加工变形预测补偿优化后加工叶轮的方法对比,验证预测加工变形方法和变形误差补偿优化方法的正确性。