叶轮零件在航空航天领域应用广泛,是航空发动机、燃油泵、涡轮冷却器等的核心零件。叶轮零件具有几何外形复杂、机加精度要求高的特点,通常需要构建全三维机加工艺来准确表达工艺内容,同时为数控加工编程提供模型支撑。但目前在航空企业的叶轮零件全三维机加工艺设计过程中,工艺路线规划通常由工艺人员凭借自身经验完成,致使工艺路线规划质量参差不齐;工序模型的构建则采用逐步手工建模方法,效率低下,严重制约了叶轮工艺设计效率的提升。针对以上问题,本文研究了叶轮零件全三维机加工艺路线和工序模型的生成方法,通过对已有相似案例的有效重用,提升了工艺路线编制的效率和质量。同时,通过加工元体几何布尔减运算与定制化三维标注的方式,为叶轮零件工序模型的快速生成提供整体解决方案。所做具体工作和成果如下:(1)提出了基于相似案例的叶轮零件全三维机加工艺路线生成方法。对航空企业的已有叶轮零件机加工艺路线案例进行分析的基础上,建立了叶轮零件机加工艺路线案例库;在分析了案例的检索要素的基础上,将德尔菲法与层次分析法相结合,完成检索要素权重设定;基于此,设计了相似度匹配算法,完成机加工艺路线案例的快速检索,并将检索到的案例结合具体的实际情况进行修改,得到新的机加工艺路线。(2)提出了基于加工元体的叶轮零件三维工序几何模型生成方法。设计了叶轮零件毛坯的生成算法;在对叶轮零件进行制造特征分类的基础上,设计了制造特征的识别算法以及参数提取算法;基于此,提出了基于制造特征的加工元体生成方法,通过将组合后的加工元体集合与前驱工序几何模型做几何布尔减运算的方式生成工序几何模型。(3)研究了叶轮零件工序几何模型的三维快速标注方法。对叶轮零件工艺标注信息进行分析,针对尺寸及公差类信息,结合航空企业的实际需求,进行了定制开发,实现了包括尺寸、形位公差等的快速标注。同时,实现了工艺信息在工序几何模型上的快速标注,提高了叶轮零件的三维数字化制造水平。(4)基于NX平台开发了叶轮零件全三维机加工艺路线与工序模型生成系统,系统包括叶轮零件、毛坯设计、工艺路线、三维工序几何模型等七大模块,可完成叶轮零件全三维机加工艺路线与工序模型的生成,满足了企业的实际需求。