增材制造作为近几年比较热门的研究领域有着特殊的加工优势。它能够加工传统减材方法难以加工或者需要借助模具实现成形的零部件,还可以进行高附加值零部件的增减材修复以及表面镀膜等。随着航空领域的发展,零部件一体化优化导致零部件结构越来越复杂,复杂零部件加工和精密制造领域的需求也日益增加。五轴联动具有三轴不具备的优势,加工更灵活且单次装夹可以加工除装夹位置外的大部分结构,减少了装夹误差和重新定位误差,加工效果和表面加工质量远高于三轴加工。两者相结合可以极大拓展加工应用的范围。本文以增减材复合加工中心集成开发和初步工艺应用技术为研究目标,基于高功率激光增材系统模块化集成于全功能高刚性五轴联动加工中心的总体设计方案,完成关键部组件的选型和数控系统界面、在位检测功能配置。通过直接激光干涉仪测量补偿和数控系统参数优化的方法提高了机床的加工精度,并建立了多体系统理想运动模型。在增减材复合加工中心研制基础上进行了增材的单道、平面和立体成形加工试验,确定增材加工的基础参数,重点验证了机床增材加工的可行性。基于已有项目需求对中空增压叶轮复合加工开发了特定的加工工艺,并进行了中空叶轮增材试验,完整成形了中空叶轮零部件。试验结果表明,五轴增减材复合加工中心可以应用于新结构航空航天零部件的设计制造,具有较好的加工适应性和应用潜力。