现代机械产品正朝着集成化、小型化、轻量化、高性能化的方向迅速发展,为达到产品减重、增效、节能、减排、延寿、且更加安全可靠之目的,采用整体构件设计已成为重要技术措施。其中,三元流叶轮、包括三元流闭式叶轮更具上述优点,已开始在航空航天发动机、以及舰艇、核能、采矿、石油化工等领域使用的先进透平机械中得到越来越多的应用。但是,三元流闭式叶轮结构非常复杂、加工可达性差,且有的材料还很难切削,对其整体制造(不是分体制造)又成为当今世界先进制造领域中正在力求解决、但还没有解决好的技术难题。本文针对三元流闭式叶轮上复杂弯扭型腔(叶间流道)的加工难点,提出并实施了组合电加工技术方案,并应用数字化技术,优质、高效、快速响应地解决了三元流闭式叶轮整体加工的工艺难题。首先,论文在已有的典型整体构件组合电加工技术的基础上,提出了适合于复杂三元流道的组合电加工工艺方案;建立了三元流闭式叶轮的数字化模型,分析其结构特点及加工难点,制定了分区域、多电极、多工序的组合电加工工艺路线。其次,论文重点研究了三元流道的数控电解预加工、及随后数控电火花精密加工的组合电加工工艺的若干关键技术,包括三元流道电加工成形规律,加工区域的划分,对应多个近成形工具阴极、电极的设计制造,电解、电火花加工专用工装夹具设计制造,加工工序安排及工序余量分布,工序间数控程序的协调,以及材料电加工特性等,都进行了系统研究并逐一解决。数字化技术是实施组合电加工工艺的技术主线,其核心为数字化建模与加工过程模拟仿真。本文在整个设计和工艺流程中充分利用数字化技术,采用统一的工艺基准和数据传递,在UG软件平台上通过二次开发,建立了统一的数字化仿真模型,实现工具阴极、电极及工装夹具的动态装配,并对电解加工及电火花加工过程进行仿真,从而实现工具阴极、电极以及加工数控轨迹的快速修正,大大提高了工艺设计效率,减少了试验工作量。最后,在以上理论及试验研究的基础上,受工厂委托,试制加工了修理某进口新型压缩机急需的三元流闭式叶轮;通过工艺试验和实际试制加工,对工艺参数选择、夹具安装定位、电极精确对刀、加工结果的数字化检测及数据处理等关键问题进行了分析研究,提出了解决方案;最终试制加工的三元流闭式叶轮经几何测量和工程性能检测,完全符合设计要求,已在工程现场装机使用,至今已正常运转半年多,未出现问题。