水轮机作为水力发电的原动机,在电力工业中具有举足轻重的地位。贯流式水轮机是在低水头水力资源开发中应用广泛的一类机型,其转轮一般由几个叶片与转轮体组成。其中叶片的制造质量直接影响机组运行的流体动力性能、可靠性和使用寿命。在实际生产中,由于三轴联动数控机床价格低廉,使用和维护技术较五轴联动数控机床要求低,因此国内众多水轮机制造厂都在研究并应用三轴联动数控加工贯流式水轮机叶片。本文以贯流式水轮机叶片为主要研究对象,针对叶片的曲面结构特点,结合三轴联动数控机床的加工能力和工艺要求,研究工艺过程中的加工定位和切削参数优化等两个方面的关键技术。通过毛坯的数字化测量,利用逆向技术实现叶片加工过程中毛坯余量的均匀化计算和快速定位找正。根据三轴联动数控加工水轮机叶片曲面的特点,采用计算机仿真辅助三轴联动数控加工工艺规划和刀具轨迹优化计算,并验证优化结果。根据工艺系统建立其数控加工仿真系统的仿真模型,实现在计算机上仿真贯流式叶片的三轴联动数控加工过程。将研究开发的水轮机叶片的三轴联动数控加工工艺优化方法结合东方电气集团东风电机有限公司的实际工程需要,按实际的工艺系统建立数控加工的仿真模型,对某电站贯流式水轮机叶片进行三轴联动数控加工工艺优化。本文开发的技术已成功用于解决实际工程问题。