电化学机械复合光整加工是一种将电化学电解作用与机械作用相结合的加工方法,机械作用的存在大大提高了阳极表面高点区域的去除速率,加快了阳极表面的整平速度。复合光整加工过程属冷态加工,不存在热应力影响,加工后工件表面没有残余应力、微裂纹及变质层,对加工工具的磨损小,加工效率高,不受加工材料硬度、强度的限制。目前常用的电化学机械复合光整方法虽然可以很好地将工具的机械作用与电化学作用复合,但是仍存在缺陷和不足。本文提出了一种新型的磨粒高速流动电化学机械复合光整加工技术,设计并搭建了复合光整加工试验平台,分析并研究了复合光整加工机理,并对不同加工工艺参数进行了试验探究,主要研究内容及完成的工作如下:(1)设计并搭建了适用于磨粒高速流动电化学机械复合光整加工的试验平台。可以对磨粒与电解液混合,保证两相磨粒流以一定的速度与压力进入加工区;设计了温度控制循环回路,调节控制电解液的加工温度;通过二级循环过滤系统,对两相磨粒流体进行分隔循环过滤,重复利用。(2)设计了复合光整加工试验工装夹具。通过角度导流模块的调整使磨粒的机械作用与电化学作用有效复合;对加工流场进行了两相流DPM模型的仿真与试验,分析流场的速度压力变化以及磨粒的运动轨迹。(3)分析并研究了磨粒高速流动电化学机械复合光整加工机理。测定了钝性金属304不锈钢和TC4钛合金在低电流密度下的电流效率,研究了它们在静液环境、常规电化学加工以及混合磨粒条件下的极化曲线、E-t曲线变化情况,分析了电化学作用下材料表面微观形貌的改变,并对复合光整加工机理进行了试验验证。(4)开展了304不锈钢和TC4钛合金材料的复合光整加工基本工艺规律试验研究。首先从加工电压、导流角度、磨粒粒径三个试验因素对工件表面的微观形貌、表面粗糙度及材料去除量的影响规律进行了单因素试验,然后对电加工参数开展了正交试验分析得出较好的工艺参数组合。试验结果表明304不锈钢工件的表面粗糙度可以达到Ra0.16μm,TC4工件的表面粗糙度可以达到Ra0.25μm,符合设定的目标要求。