叶片类零件是一类具有代表性的复杂曲面零件,广泛应用在汽轮机、燃汽轮机、航空航天以及船舶工业等领域,工作型面涉及到流体力学、空气动力学等学科,型面表面质量直接影响到设备的性能。目前国内在叶片加工领域,叶片抛磨加工仍然停留在工人手工抛磨为主的阶段,随着叶片需求量的增大、叶片尺寸的不断增大,手工抛磨已不能满足日趋增长的需求。因此,研发出高效、经济,并具有自主知识产权的叶片数控加工抛磨系统,对提高我国叶片加工质量与加工自动化程度具有重要意义。本文以叶片数控抛磨的CAD/CAM技术为研究方向,以研制开发经济、高效、具有自主知识产权的叶片数控抛磨系统为目标,围绕叶片数控抛磨系统的五大模块:几何造型、刀位信息的获取、后置处理、数控系统的选取以及加工仿真进行研究和设计开发。主要研究内容如下:首先以NURBS曲线几何为理论基础,研究其控制顶点、节点矢量的算法,在Visual C++/MFC环境下运用OpenGL实现叶片曲线、曲面的建模。研究刀轨生成的方法,推导加工时随刀轨曲率半径变化而变化的行距和步距,运用NURBS的deBoor算法离散出刀轨上的切触点,提出接触轮与加工表面法向接触的原则,灵活运用切触点生成方法,实现多层加工、局部加工以及凸台叶片加工。通过对多轴数控加工理论的研究分析,结合六轴数控砂带磨床的结构特点,研究六轴数控砂带磨床的后置处理算法,通过主曲率方向反解出第六轴的运动变量,实现接触轮与加工表面的最优接触。研究六轴四联动数控系统代替六轴联动数控系统的可行性,分析六轴四联动数控系统加工曲面时的加工误差、效率的变化,提出加工误差处理方法。研究计算机仿真技术,读入STL文件格式建立仿真机床模型,运用CAM模块中产生的数据,在MFC中结合OpenGL开发出叶片抛磨加工的刀位点仿真与后置处理仿真,验证前面研究内容的正确性。