高精度、高效率是数控技术研究的重要目标。五轴数控加工是实现大型与异型复杂零件高效高质量加工的重要手段,而高速加工更能提高加工效率和达到镜面铣削的效果,尤其对超薄零件的加工时其它方法所不能替代的。螺旋桨叶轮是一种典型的自由曲面零件,其传统的设计和加工方法既费时又难保证精度,而专用的螺旋桨CAD/CAM软件价格又及其昂贵。因此,通过研究利用现有通用的CAD/CAM软件来设计、加工出螺旋叶轮,对于类似零件的实际生产加工有着非常重要的意义。本论文在深入研究自由曲面造型原理和五轴高速加工工艺的基础上,利用B样条方法通过调整偏离权和光顺项权可,得到了理想的二阶连续的桨叶曲面。把叶轮的CAD几何模型导入到CAM加工模块中,通过对五轴高速加工工艺规划的研究和加工参数的选择,计算出叶轮的加工刀轨路径,并通过后置处理得到符合MIKRON UCP 800数控机床的NC代码。最后经过仿真验证NC代码的准确性,并加工出叶轮产品。采用该方法可以在保证精度的前提下,充分利用UG、PowerMill、Vericut等软件的建模、加工和仿真功能,使加工精度和效率明显提高,为螺旋叶轮这类典型的超薄自由曲面零件提供了有效的设计方法和加工工艺。