叶轮是核主泵的核心部件，在恶劣环境下工作，必须安全、可靠和长时间不间断地工作，因此对叶轮表面质量有很高的要求。工作中，应力集中最容易在叶轮根部发生，根部常常发生应力腐蚀开裂而引发事故，甚至会出现灾难性的后果。因此，从优化铣削刀轨的角度，研究残余应力分布与裂纹萌生的关系，对于提高叶轮加工表面的机械物理性能、水力特性、减少应力腐蚀裂纹、增加使用寿命等具有重要意义。　　本文讨论核主泵叶轮五轴数控加工铣削刀轨规划的研究现状和发展趋势，以表面裂纹研究为目标，采用有限元仿真与试验分析相结合的研究方。对铣削刀轨加工工艺进行了优化，分析了不同铣削刀轨对裂纹萌生的影响，分析水流交变场下核主泵表面裂纹扩展现象。具体研究内容如下：　　首先，描述了铣削刀轨优劣的评判标准，对各种常规铣削刀轨进行了分析，提出了最陡梯度的空间填充曲线铣削刀轨规划方法，并对该方法进行了数值仿真分析，验证了其优点。　　建立了铣削残余应力有限元模型，此模型同时考虑了切削力与切削热的作用，研究得到了工件表面残余应力分布和沿深度方向残余应力分布结果。同时，基于此模型，研究了主轴转速、进给速度、铣削深度三要素对加工表面残余应力的影响。通过腐蚀实验分析残余应力与裂纹萌生关系，对各种不同情况进行比较分析，总结得出铣削刀轨与腐蚀疲劳之间的关系，并对试验结果进行分析。　　利用扩展有限元法对裂纹扩展过程进行仿真分析，对不同形式裂纹扩展路径进行比较，同时分析了裂纹扩展速率，得出了拉应力与裂纹扩展之间的关系。