半开放式抽水蓄能模型转轮是复杂曲面加工的代表性零件,其由多个曲面包覆而成,且特征明显。叶片工作面形状复杂,体现了流体力学、流体机械等多个学科的综合应用。从设计方法到工艺规划,再到数控加工,方方面面都影响着产品最终的精度、质量、性能。本文以抽水蓄能模型转轮的曲面造型及数控编程为背景,详细的介绍了模型转轮叶片的常规造型方法,并将模型转轮的多轴加工技术划分为工艺过程规划、刀具路径规划、无干涉刀轴确定、加工仿真模拟等多个方面,进行了全面深入的分析,以下是本文的主要研究内容。以B样条曲线理论为基础,通过以点构线、以线构面的方式,在Siemens NX中构建了抽水蓄能模型转轮的几何造型,以此为前提进行数控加工。分析抽水蓄能模型转轮的几何特征,规划出最佳的半开放式模型转轮加工的工艺方案。提出了分区域粗加工的方式,分别以最高效的方式对开放部分及闭合部分进行加工,同时使用球刀对型面分段精加工,以避免干涉情况的发生。根据模型转轮的工艺方案规划,对模型转轮的加工过程进行进一步的分析,包括粗加工区域分界面的确定、叶片型面及轮毂面精加工的区域划分、清根方式。提出增加工艺槽以降低粗加工难度、提高加工效率的方案。给出了科学的截面划分方式,以及截面过渡线的生成方法,构造了由工艺槽至叶片型面的过渡曲面,用以确定粗加工的各个切削层。分析了刀具加工过程中可能产生的各种干涉情况,同时明确了无干涉刀轴矢量的确定方法。结合Siemens NX在加工过程中设置了几何约束条件,给出了分区域加工刀轴角度的选择方法。利用VERICUT对生成的数控加工程序进行了仿真模拟,给出了仿真加工的一般步骤。