半开式整体叶轮广泛应用于离心压缩机、鼓风机等透平机械中。该类零件结构复杂,加工精度要求高,且多由难切削材料制成,是公认的难加工零件。当前,在五轴数控机床上进行整体铣制是该类零件主流的加工方法。其中,粗加工工艺的优劣对叶轮的加工效率和生产成本有着重要的影响。本文基于高效的“钻+铣”组合插铣加工工艺,研究将其应用于半开式整体叶轮的通道粗加工中,主要研究内容如下：首先,针对传统插铣存在的问题,并结合最新的刀具技术,提出了基于“钻+铣”组合的插铣加工工艺。加工实验证实该加工工艺可行,而且材料去除率高,切削稳定性较好,并能有效避免“顶刀”现象。通过分析半开式整体叶轮的插铣粗加工工艺,提出了表征通道毛坯余量的通道横断面的概念,并建立了粗加工可行域。其次,详细研究了半开式整体叶轮插铣加工工艺的刀具轨迹规划方法。首先,借助通道横断面,基于等弧长法和刀具加工要求,构造沿流向均匀分割通道的圆锥截面族。然后,利用圆锥截面族与叶片偏置面的交线端点确定边界刀位点,并使用基于点到面距离检测的方法修正发生碰撞干涉的边界刀位点。在各圆锥截面内,同样基于等弧长法和刀具加工要求,插值刀心点和刀轴矢量,最终获得均匀分布于通道内的刀位点。另外,借助通道横断面,分析了避免变轴插铣“顶刀”现象的条件,并研究了深通道叶轮的分层加工方法。再次,利用二次开发技术开发半开式整体叶轮插铣粗加工专用编程模块。针对现有CAM软件在多坐标点位加工编程方面能力有限,使用UG二次开发工具UG/Open将上述规划方法集成到软件系统中。其中,首先利用UG/Open GRIP工具自动生成边界数据点；其次利用UG/Open API工具和C语言编程自动生成刀具轨迹。从而实现了该插铣加工方案的计算机辅助编程,大大缩短了开发周期。最后,以实际生产的某半开式整体叶轮为例,实验验证了该加工方案的可行性。首先,选择了合适的五轴数控机床和毛坯模型。然后,基于后置处理得到的NC代码,在VERICUT软件平台上进行加工仿真,经仿真无误后,在机床上进行了试切加工实验。实验结果证实了该插铣粗加工方案不仅可行,而且高效。