整体叶轮铣削加工的工艺过程按照加工部位，可将叶轮加工工序分为：（1）开槽加工：其任务是粗略形成通道，并给通道两侧的叶片留出比较均匀的加工余量。（2）扩槽加工：从开槽位置，由内往外向两边扩槽，同时形成轮箍的表面。（3）叶型精加工及清根加工：对于非直纹面叶轮，只能采用球头立铣刀的球形刃与叶型表面的点接触加工。清根加工的目的是在轮毂与叶片根部之间形成光滑连接。航空发动机TC6叶轮三维曲面数控加工工艺存在的问题在于，叶面的成型加工采用球头铣刀和锥球头立铣刀。刃部各点切削速度相差很大，已加工曲面表面粗糙。曲面成型加工时，多轴联动，被切材料与刀具切削刃接触不断改变，切削余量不均。精铣叶片时切削深性变形、切削振动和表面硬化层的综合作用下，刀刃会在工件的半精加工的表面上打滑碾压，如果刀刃不能切透硬化层，切削状态不稳导致曲面外廓变形，精度控制困难。由于国内外厂商提供的数控铣刀基本采用通用的刀具几何参数，不能很好地适应TC6钛合金切削性，效率低，成本高，刀具寿命短。造成了发动机叶轮形成批量生产的瓶颈。刀具几何参数是否合理，直接影响数控加工中心性能的发挥。如果针对工件特定条件，正交试验优化出合理的刀具几何参数，然后利用先进的强力数控磨削技术“量体裁衣”式生产刀具，这对于提高叶面的成型加工效率，降低成本是一条非常有效的新工艺途径。 （1）硬化层的存在，是造成球头立铣刀精铣切削余量小时金属切不下来或切削过深的重要因素。研究曲面半精加工后表面的硬化层厚度的分布状态，制定合理的精加工余量，以使精加工时有足够的余量切透硬化层，使刀刃在硬化层下面切削，改善刀刃的工作条件，保证精加工精度。（2）以提高切削效率为目的，研究TC6材料数控铣削用球头立铣刀切削过程主要几何参数对刀具磨损的影响，优化刀具合理几何参数。运用正交试验的方法研究球头立铣刀几何参数对曲面铣削过程的影响，考察规划的试验刀具在一定的切削条件下，切削硬化层硬度与厚度，后刀面磨损指标（VB）。从9种刀的切削试验结果来看，前角0=12°，后角0=8°，刃带宽度br1=0.3mm，螺旋角=38°时刀具的抗磨损能力较强。上述前角、后角的选择结论与传统的钛合金平面铣削时刀具前角、后角的取值原则不同，其主要原因是叶片表面的曲率变化的因素在起作用，前角取值较大可使切削刃锋利，降低切削振动。选择较小后角可以增加刀刃强度，而刀具的实际工作角度随着叶片表面曲率变化而不断变化，抗振性和刀刃的强度应是首先考虑的因素。它们直接影响到刀具寿命。
