随着科学技术的发展和生产的需要,人们对零件的表面质量和精度的要求越来越高。零件表面质量对零件的耐磨性、抗疲劳强度、抗腐蚀性及接触刚度等使用性能以及寿命、可靠性都有很大的影响。提高零件的表面质量和精度是提高产品的性能和质量、增强产品的稳定性和可靠性、延长零件使用性能和寿命、降低噪音并最终增强产品在市场上的信誉和竞争力的重要措施。光整加工是改善零件表面质量的重要手段,近年来新的光整加工工艺方法不断涌现,脉冲电化学及其复合光整加工作为一种新的工艺方法已经显示出它的巨大发展潜力。 脉冲电化学及其复合光整加工(PECCF)技术主要以溶解的形式去除工件表层金属,加工过程中切削力和切削热的作用很小,加工后的工件表面与机械加工表面相比无附加切削痕迹、塑性变形层,作为光整加工方法的一种,有很多优点,一方面,它能大幅度降低表面粗糙度值,改善零件表面质量;另一方面,脉冲电化学及其复合光整加工技术在一定程度上能够弥补传统光整加工的不足。因此,该技术具有很高的研究和应用价值。 回转体零件在机械产品中有着大量的应用,量大面广,其质量好坏直接影响相关机电产品的质量及在国际市场上的竞争力,因此对这类零件的光整加工也显得尤为重要。 本文在大量基础实验的基础上,对脉冲电化学及其复合光整加工工艺进行了深入研究,并将其应用在细长管内壁和凸轮表面上。首先,在对圆柱体表面进行光整加工实验的基础上,对脉冲电化学加工的电化学特性、流场特性、阳极溶解特性及其工艺特点等进行了一些研究和探索;其次,根据现代电力电子技术发展状况,设计并制造出了一种基于新型高频开关器件(IGBT)的高频大功率脉冲电源,电源的频率和占空比分别独立可调,具有数字控制与调节功能,为进一步研究及优化脉冲电化学及其复合光整加工技术提供了前提条件;最后,以细长管内壁和凸轮表面光整加工为例具体阐述了脉冲电化学及其复合光整加工技术的应用。 本文的重点工作是脉冲电化学及其复合光整加工技术在回转体零件表面的应用和该工艺所需的专用脉冲电源的研制,为下一步把脉冲电化学及其复合光整加工技术的应用推广到三维复杂曲面作了前期准备,以使该工艺的研究更深入、应用范围更广泛。