叶盘类零件是航空航天发动机和燃气轮机等涡轮机械的核心关键部件。采用先进的带叶冠的闭式整体结构可从根本上提升涡轮机械的工作性能和可靠性。五轴以上联动数控电火花加工技术目前已成为国内外普遍采用的闭式整体叶盘类零件加工方法。在解决了闭式整体叶盘的可加工性问题后,该技术尚存在一系列问题,如:成形工具电极加工轨迹规划方法的结构适应性不强、加工效率低下等。本文即是针对上述问题展开的研究。闭式整体叶盘电火花加工采用成形电极加工,其关键在于成形电极的设计和成形电极进给轨迹规划。本文从提高轨迹规划方法结构适应性的角度出发,提出了最大自由行程轨迹规划方法。该方法以求取电极最大的向流道外运动的趋势为目标,优先为电极选择一个最容易运动出流道的方向,获取电极的最优位置和姿态,使得电极沿着参考方向上能够继续移动的距离最大。最大自由行程轨迹规划方法可适用于具有分流小叶片的泵业轮(流道一进二出)等复杂叶盘类零件。电火花加工过程中,数控代码的密集程度会对加工效率带来影响。本文从抬刀运动的角度解释了数控节点密集时加工耗时的原理,在此基础上,本文提出了稀疏化处理数控代码的方法。该方法能够显著减少数控代码量并提升加工效率,还会电极损耗带来一定改善作用。实验证实疏化的代码可以减少23.7%的加工时间。针对实心叶盘毛坯的加工,本文提出了电极摄动进给的模式。摄动进给是在电极已有进给轨迹上增加垂直于进给方向的运动,拓宽蚀除产物排出的通道,以改善加工过程中蚀除产物的排出状况,从而使得即便是在电极已经进给到比较深的情况下,极间依然能够维持在比较好的放电状态,提高加工效率。摄动由偏离已有轨迹的直线运动和绕着电极前端的转动构成。研究表明,摄动增加的间隔为2.5mm和摄动系数为30%时加工效率最高。在数控代码稀疏化处理的基础上,采用摄动进给后闭式整体叶盘的加工时间还可以减少20.8%。摄动进给对电火花加工的影响呈现在三个方面,减小侧面间隙内工作液和气泡的流动阻力是改善提高电火花加工效率的主因。针对采用传统锻造毛坯加工闭式整体叶盘时材料去除量大、加工效率低的问题,本文探索了直接成形与精密成形高效组合制造技术方法。该方法采用电子束熔融成形闭式整体叶盘的毛坯,再通过多轴联动电火花加工精密成形叶片。对于基准的过渡,本文提出了采用视觉识别技术来提取叶盘周向基准的方式。与单一的电火花加工相比,闭式整体叶盘类零件直接成形与精密成形高效组合制造技术方法的加工时间可以大幅减少(涡轮泵组件分别减少了57.8%和65.9%)。