叶轮是水泵的关键过流部件,其水力设计过程复杂且繁琐。目前国内主流的二维水力设计CAD系统大多以AutoCAD作为图形支撑软件,只能提供可以制作木模的二维水力模型图,该图既不能对产品形体进行直观的显示,也不利于叶轮三维模型的重建及后续的数控加工,这都导致了上述系统不能满足叶片CAD造型的要求。为此,本文对离心泵叶轮数字化制造技术进行了研究。首先,本文提出了叶轮水力模型图的数字化表示方法和基于水力模型的叶片表面型值点求解算法,并基于VB.NET和UG NX开发了叶轮水力模型数据管理系统和叶片三维模型自动生成系统,实现了叶轮三维建模的自动化。其次,本文提出了基于三维模型的叶轮轴面流道过水断面变化规律检测、叶片型面光顺分析方法,有利于提前发现叶轮二维水力模型存在的问题,为离心泵叶轮设计品质检查提供了有效手段。再次,本文在分析现行的叶轮模具制作流程的基础上,提出了基于叶轮三维模型的铸造模具计算机辅助设计方法,节省了传统模具制作流程中的木模制作工序,提高了制模精度,缩短了新产品开发周期。最后,本文在研究了自由曲面数控加工方法的基础上,基于参数线法提出了一种新的叶片CAM刀具轨迹生成算法,采用DMU70ev加工中心后置处理器生成加工代码并完成了叶轮叶片CAM,为开发专用叶轮数控加工编程软件提供了一种新思路。实践表明,本文的研究提升了叶轮设计品质,缩短了叶轮生产周期中的设计、检测、加工时间,对于产品快速响应市场变化起到了重要作用。同时,本文研究的叶片CAM刀具轨迹生成算法为我国专用叶轮数控加工编程软件的自主开发打下了坚实的基础。