非可展直纹面整体叶轮作为整体叶轮中的典型工件,被广泛应用于航空航天发动机和汽车发动机内部涡轮增压部件,由于其叶片形状复杂、流道空间狭窄,传统的三轴数控机床无法实现对其型面的加工,同时其在多轴加工时因叶片加工变形导致的加工精度问题也制约着产品的工作性能和使用寿命。为了实现非可展直纹面整体叶轮高效率、高质量的制造目标,本文针对其在使用五轴机床数控加工时存在的加工效率和加工精度问题进行了研究。切削热和残余应力是导致整体叶轮表面加工质量不高的主要因素。本文通过在ABAQUS中建立整体叶轮的铣削加工模型,进行动力学仿真分析,通过不同的加工参数对照,进而得到铣削速度、径向切深及每齿进给量对整体叶轮加工时产生的切削热和表面残余应力的影响规律,实现整体叶轮加工工艺参数的优化;为提高整体叶轮叶片加工精度,本文将叶片等参数划分成若干铣削单元,将铣削力加载到对应铣削单元上,分析叶片的整体变形规律,同时基于叶片单元对应的弹性变形量,提出针对让刀误差的叶片侧铣加工变形补偿算法,在生成叶片侧铣加工无干涉刀轴矢量的前提下,采用B样条插补的方法,最终拟合得到目标加工曲面。为验证叶片侧铣加工补偿算法的有效性,本文在UG-CAM模块中分别对叶片曲面和拟合得到的目标加工曲面进行数控加工得到对应刀位文件,并基于VERICUT构建了DMU210FD的虚拟仿真加工系统,对整体叶轮模型进行仿真加工,进而对比分析补偿刀位文件和未补偿刀位文件对整体叶轮模型过欠切数据的影响,并将NC程序加载到DMU210FD机床进行实际加工验证。经仿真加工和实际加工验证表明:采用优化后的整体叶轮加工工艺参数和通过加载叶片侧铣加工补偿算法后置处理生成的NC程序,减小了侧铣加工整体叶轮叶片时导致的“让刀误差”,同时也提高了整体叶轮表面加工质量,实现了提高整体叶轮加工精度和加工质量的目的,对非可展直纹面整体叶轮的实际加工有一定的指导意义。