近年来,微结构减阻技术在工程上的应用越来越广泛,整体叶轮叶片曲面上合适的微结构能够有效减小流体的摩擦阻力,提高发动机的气动性能。相对于刀具尺寸,微结构尺寸小,现有基于单齿刀具的微结构加工方法效率低,为提高整体叶轮叶片曲面上微结构的加工效率,本文以轴流式叶轮为研究对象,从多齿鼓形刀的设计入手,对叶轮叶片微结构侧铣加工刀位轨迹规划进行研究,主要工作如下:(1)微结构侧铣加工专用多齿鼓形刀设计。针对单齿刀具加工微结构效率不高的现状,先通过分析多齿鼓形刀与待加工曲面的切触状态设计了鼓形刀的鼓形半径,再根据待加工微结构的几何形状及尺寸设计了齿形和齿间距等,最终完成微结构高效侧铣加工专用多齿鼓形刀的设计。(2)刀轴矢量调整对微结构加工影响研究。以多齿鼓形刀上一个齿为例,研究了微结构加工过程中前倾角和侧偏角对微结构加工形状及尺寸的影响规律,并进一步确定了微结构加工过程中刀轴矢量的调整范围。(3)叶片微结构侧铣加工刀位轨迹规划。先通过整体叶轮三维造型获得叶片及轮毂的型值点数据,然后对待加工叶片曲面进行曲面重构,保证刀路的曲率变化满足微结构加工的形状及尺寸要求,最后提出了基于多齿鼓形刀的微结构加工轨迹规划方法,并给出了微结构加工过程中的刀位点数据和刀轴矢量数据。(4)叶片微结构加工仿真与试验。先对刀位轨迹规划生成的刀位点数据和刀轴矢量数据进行后置处理生成数控加工程序代码,然后在VERICUT上对微结构加工进行仿真模拟,最后确认程序代码无误后在实验室机床上进行微结构实际加工,验证了本文基于多齿鼓形刀的叶片微结构加工方法的有效性。