整体叶轮作为航空航天发动机的重要零件，其设计要求要符合流体动力学原理。而对叶轮进行建模时，只通过设计者提供的一些离散数据点，这样建立的模型质量不高，曲面光顺度不好，影响数控加工和零件成品的使用性能。因此通过研究整体叶轮的结构和设计特征，构建符合气动性要求、模型精确度高、表面质量好的整体叶轮模型十分重要。基于此本文结合NURBS理论和节点插入算法进行以下研究：首先，根据整体叶轮的分类，分析每种叶轮的结构特征，深入研究叶轮的造型方法，对开式叶轮应注意叶缘处的建模，半开式叶轮应注意非可展直纹面的建模，闭式叶轮应注意内外环的连接。为使开发程序具有通用性，将整体叶轮分类简化，主要研究直纹叶片和非直纹叶片的造型，为后续的软件开发提供技术支持。其次，研究B样条和NURBS理论及其插值算法，将Boehm算法和节点插值通用算法应用到NURBS曲线建模中，在叶片截面型线上插入新的控制节点，实现曲线节电重构和微调，创建出基于NURBS的叶片曲面，为开发的CAD系统提供理论依据。再次，通过Grip语言，开发了基于UG平台的CAD建模系统，利用弦高公差法将构建截面型线的数据点重新分布，使其按照几何级数的分布方式，实现三种整体叶轮的的自动建模，并对模型进行优化，同时开发曲面分析模块，用来验证模型精度。最后，研究产生导致模型误差的因素，构建质量评价体系，对比分析原始数据模型和CAD模型的偏差，检测曲线曲率和曲面光顺度，通过曲面分析方法分析本文开发的CAD系统所建模型，评价模型质量。