振动进给脉冲电流电解加工是基于电化学阳极溶解原理,结合工具阴极数控运动叠加可控振动的振动进给运动规律,以及可控振动与脉冲电源耦合控制,实现金属材料去除的工艺方法。本文针对航空航天、化纤机械、换热设备中大量存在的孔、槽结构,对异形孔、槽振动进给脉冲电流电解加工关键技术进行研究。首先阐述了持续进给、振动进给、脉冲与振动耦合电解加工的基本工艺规律,并对钛合金材料电化学溶解特性,以及孔、槽纵截面成形过程、加工精度和工艺稳定性影响规律进行了系统研究。探讨了振动进给对加工间隙分布、电解液电导率分布、以及工件材料去除影响规律,分析了脉冲与振动耦合控制对孔、槽加工电流密度分布、工具阴极进给速度影响规律,为后续研究工作奠定了理论基础。先进的加工工艺通过高性能加工系统实现,为了获取异形孔、槽加工理想的工艺指标,构建了振动进给脉冲电流电解加工系统。研制出音圈电机电磁驱动振动系统,实现了振动参数在技术指标范围内精确可调;研制出脉冲与振动耦合实现模块,实现了根据振动位置信号控制脉冲电源通断;开发出电解加工控制系统,实现了加工参数设置、加工过程监控、多系统联动等功能,提高了加工过程可控性。进行了弧形窄槽阵列振动进给脉冲电流电解加工流场特性分析和加工试验。探讨了电解液流动方式、流道几何结构、以及叠加振动运动对弧形窄槽阵列电解加工流场稳定性作用规律;分析了振动频率、振幅、峰值电压对平均槽宽和侧壁斜度作用规律,采用振动进给电解加工方式实现了回转构件上135个弧形窄槽的同时加工,且加工稳定性和一致性较好。基于电化学溶解特性研究,开展了钛合金深窄槽振动进给脉冲电流电解加工薄片阴极设计和加工试验。探讨了加强筋分布对薄片阴极变形和电解液流速影响规律;分析了不同加工方式对深窄槽加工进给速度和加工精度影响,采用振动进给电解加工方式实现了TB6钛合金弧形深窄槽高效加工,且加工精度和脉冲与振动耦合方式较为接近。最后进行了菱形孔振动进给脉冲电流电解加工气液两相流仿真分析和工艺试验。探讨了叠加低频振动运动条件下加工间隙内电解液流速、气泡率分布规律;基于气液两相流场仿真分析和区间收缩方法,进行了工具阴极通液槽结构优化设计;分析了不同电解加工方式对菱形孔加工精度和表面质量影响规律,采用脉冲与振动耦合电解加工方式,实现了菱形盲孔和通孔的优质加工。上述理论分析和试验研究结果表明,振动进给脉冲电流电解加工对于不同材料、不同尺寸、不同形状的异形孔、槽,均能够获得较好加工效果,具有较强的技术适应性,为涡轮叶片气膜冷却孔、隐形飞机进气道格栅阵列、燃油喷嘴异形槽的加工提供了新的技术路线。