航空发动机是航空装备的核心部件,叶盘是航空发动机的重要零件。随着国民经济对运输能力的要求提升,大尺寸叶盘被越来越多地用于航空发动机中。对于尺寸大,扭曲大的整体叶盘,采用传统的环绕法加工,需要采用较长的刀具,加工后叶片容易变形,影响产品质量。采用较短刀具,分区域加工大尺寸叶片,是一个新的方法。但是叶片分区加工存在一些新的问题,首先是加工区域如何划分,其次,分区域加工容易在分区边界产生接刀痕迹。为此,本文针对大尺寸叶片曲面分区域数控加工刀轨规划进行研究,旨在减小分区域加工的接刀痕,具体研究内容如下所示:首先,建立球头刀切削力模型,分析刀具姿态对切削力的影响。从刀具姿态对参切切削刃微元的影响出发,分析刀具姿态变化与切削力的关系,建立刀具姿态变化情况下的球头刀切削力模型。其次,提出叶片分区方法。从等残留高度以及走刀步长出发,求得整个叶片的刀触点坐标位置,生成刀触点轨迹。然后从曲面法矢量方向,曲面曲率,以及刀具可加工的位置进行考虑,对大尺寸叶片进行区域划分。然后,确定刀轴矢量,分析叶片加工边界处的变形。采用高斯球投影方法,排除刀轴干涉,然后根据法向切削力小的原则获取关键刀触点处的初始刀轴。其余刀触点采用四元数球面插值的方法进行刀轴矢量插值求解,得到叶片分区加工的刀轴轨迹,完成数控加工刀具轨迹规划。提取叶片两侧进刀在分界处的刀位数据,分析叶片分区边界处的变形。最后,开展叶片分区数控加工仿真和实验。利用UG软件对加工毛坯进行粗加工、半精加工数控轨迹的生成,将粗、半精加工以及本文叶片分区刀位文件后置处理生成数控程序,导入到VERICUT软件进行仿真验证。最后将本文叶片分区方法计算的刀轨和UG中叶片分区方法生成的刀轨分别进行数控加工,结果表明分界处接刀痕平均减少了68.69%,验证了本文所提出方法的有效性。