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钛及钛合金具有高硬度和化学稳定性好的特点使其成为一种难切削的材料,如何提高其表面质量一直是传统和尖端制造产业中亟待完善的问题。在众多的加工技术中,电化学表面加工技术以其独特的优势,已然成为制造产业中加工钛及钛合金的重要方法之一。电化学抛光和电化学微加工是钛电化学表面加工技术的重要组成部分,是提高钛及钛合金表面性能的有效途径。然而,在众多传统电化学抛光技术中,很难控制钛及钛合金表面液体流场均匀,抛光后表面会留下流痕。 本论文中,在电化学抛光和电化学微加工基础上,将机械运动加工和电化学阳极溶解有机地结合起来,运用机械运动耦合电化学抛光和电化学机械微加工的方法加工钛及钛合金表面。其主要研究结果如下: (1)提出了机械运动耦合电化学抛光新方法。该方法是利用阳极溶解出钛及钛合金本体金属,同时运用工件的机械耦合运动不断更新对流层的溶液,从而使金属表面黏液膜分布均匀,改善电势分布、物质传递和物料平衡。 (2)基于机械运动耦合电化学抛光原理,研究了机械运动速度对电化学抛光的影响效果。优化实验条件得到光亮平整、无划痕或纹路、表面粗糙度达1.88nm的钛合金工件,并采用机械运动耦合电化学抛光方法抛光一维钛丝,取得了良好的抛光效果。 (3)运用机械运动耦合脉冲电解微加工的技术,使用直径为50μm Pt针尖电极作加工刀具,在抛光后的TC4合金表面上加工微阵列和沟槽结构。表明该方法可与传统机械方法相结合,以电解方法实现机械加工作业。