叶片零件指螺旋桨、水力/蒸汽轮机、涡轮等的工作部件叶片,作为主要的动力装置,它们在航空航天、发电、交通、水运等基础行业中有着广泛的应用。这类零件具有一些共同特点,如表面一般均为复杂自由曲面,造型困难,主要通过介质在工作表面上的流动作用产生动力,另外,由于叶片造型和工艺的复杂性及高精度的要求,其加工制造一般都需要在多于三轴的数控机床上完成。这类零件是生产活动中的主要资源消耗者和噪声污染源,他们的加工质量好坏直接关系到行业的经济效益、环境和资源利用效率。可以说,研究提高此类具有流体特性的叶片零件的数控加工的新技术新工艺,对促进经济发展、保护环境和提高资源利用效率具有积极的作用。本文在国家“863”课题“五轴联动NC机床后置系统的开发”的资助基础上,通过研究叶片零件的五轴联动数控加工的数控编程和后置处理若干关键技术,从制造角度入手,研究有效提高此类零件的加工精度,减小零件表面的流阻和冲击,提高使用寿命,降低噪声的新方法新技术,有效的减少环境污染,提高资源利用率,促进社会经济的发展。本文从理论入手,从流体动力学角度1提出影响叶片零件工作效率和噪声产生的原因,在此基础上提出研究该类零件的工作表面的流体流动特性及表面的流场和流动方向状况的思路。结合上述研究成果,再分析此类零件数控加工的刀具轨迹的规划理论和技术,探讨建立流场与刀具路径的对应关系的理论,并提出相应的刀位点计算和干涉检测技术等。在后置处理技术方面,针对核心的机床运动求解算法,本文在结合传统的CAD/CAM系统的后置处理技术基础上,通过分析目前成熟的通用类型串联机床的通用后置处理算法,研究了合作单位——北京机电院高技术股份公司(BMEI)XKH系列叶片加工中心结构。通过求得坐标转换矩阵,建立了针对此型结构机床的运动求解算法。同时,在建立的后置处理算法的基础上,利用Visual C++开发了相应的后置处理系统原型软件。最后,在北京机电院的支持和帮助下,现场通过蜡模试切和实际叶片切削,进行实际加工实验和验证。通过一系列的实验和测量,结果表明,理论模型轮廓和实际切削轮廓吻合,表明算法转换思想正确。另外,软件界面友好,操作方便,稳定性强,实际应用效果良好,合作单位在进行实际应用后,给出了不错的评价。