螺旋搅拌桨是搅拌釜式结晶器的关键部件,搅拌槽内整体流动形式与搅拌桨叶片曲面形状及叶片的几何尺寸参数密切相关。传统搅拌桨设计制造过程中存在设计手段落后、加工方法落后、信息共享程度低、设计制造周期长、质量难以保证等问题。本文针对搅拌桨 CAD 参数化建模技术的理论和方法,工艺规划方法以及搅拌桨数控加工技术进行了研究和探索,并在此基础上开发了搅拌桨 CAD 参数化建模系统,并在 DMC2600 型五坐标数控机床上完成了螺旋搅拌桨的数控加工。全文主要研究内容可概括如下:1 综述搅拌桨设计制造技术、CAD/CAM 技术以及自由曲面数控加工技术的国内外研究现状和发展趋势,阐述了课题的主要研究内容和意义。2 研究了五轴数控加工中心的曲面加工刀具位置的计算、加工误差分析及误差补偿方法。3 研究了搅拌桨CAD参数化建模技术,基于商用CAD/CAM系统Unigraphics的二次开发技术,用VC++和UG Grip语言实现螺旋搅拌桨CAD参数化建模技术,为CAM的实现提供了数据模型。4 研究了螺旋搅拌桨在五轴数控加工过程中的工艺规划问题,给出了毛坯的制备、刀具的选取、加工区域的划分、桨叶的刀具轨迹规划、刀轴倾角的确定及优化、切削步长和行距的计算方法和刀具直径的计算方法。5 在 DMC2600SH五轴数控机床上实现了Φ1300mm的螺旋搅拌桨的 CAM 数控加工,得到了合格产品,为新型工业结晶成套设备装置产业化提供了保障。