整体式叶轮作为涡轮式发动机的主要部件在航天航空、地面推进系统、冶金及国防等行业中均被广泛应用。带分流叶片的整体式叶轮,造型规范,是典型的复杂曲面类零件。叶轮叶片的设计、制造技术对发动机的运行及可靠性起着至关重要的作用。本文在设计方面运用逆向工程技术对整体式叶轮进行曲面模型的重构及再设计,在制造方面通过五轴加工技术对叶轮进行五轴五联动的加工技术的研究。针对上述的两个方面问题,作了相应的研究。在设计、再设计方面,建立自由复杂的曲面模型非常困难,基于逆向工程技术来进行曲面重构方法的研究。通过非接触式三维扫描仪VIVID9i对实物进行点云数据的采集,将实物的物理模型转化为测量数据点。利用逆向软件Imageware对分流叶片进行曲面模型重构,采用基于特征点提取方法进行曲面造型,从中找出一种快速造面的方法。本文还对五轴加工技术作了一定的研究,整体式叶轮的五轴加工编程难度远大于普通三轴的数控编程,在加工工艺上也有很大的不同。五轴加工编程采用的是UGCAM整体叶轮加工模块(MILL_MULTI_BLADE)进行程序的输出,其难点是叶片和叶毂的加工。由于此叶轮带有分流叶片,叶片的数量较多且曲率变化较大,导致大、小叶片间的容刀空间很小,加工时刀具与叶片之间极易发生干涉现象。在UGNX7.5在加工环境下进行叶轮毛坯的加工、叶片的粗加工和叶片的精加工程序的编制。在五轴加工中心上进行叶轮的试切,不断的改变及优化切削参数,从而来提高整体式叶轮的表面粗糙度和切削效率。最后通过实验设计与分析,对试切的切削参数进行极差分析,用正交表来计算各因素在不同水平上的偏差值和极差值,基于上述的计算来确定各因素之间的主次关系及各因素在不同水平上的影响程度,通过极差分析法找出了在加工整体式叶轮中各因素对试验指标影响来找出最优的切削参数组合。