航空发动机叶片作为航空发动机的关键零部件之一,对发动机的性能有重要影响,镍基高温合金、钛合金由于其优异的强度、硬度、耐高温性以及抗蠕变能力等被广泛用作航空发动机叶片的材料。电化学加工因为不受材料力学属性的限制、无工具损耗等优点成为叶片的主要加工方式之一。然而电化学加工过程中,叶片前后缘处流场及电场紊乱,易造成较大的形状及尺寸误差。叶片前后缘作为叶片关键部位,对发动机性能具有重要意义,因此对它们进行一定的修整是十分必要的。电火花加工具有不受材料力学性能限制、加工精度高、无误差复映等特点,是加工复杂形状难加工材料的有效方式。本文提出了一种附加振动的电火花修整航空发动机叶片前后缘的方法,修整过程主要包括两个步骤,粗加工(去除部分材料)与精加工(修整出边缘轮廓),文章针对粗加工工艺参数优化进行了探索与研究。为实现上述加工方法,本文设计了一套带有辅助振动的高精度电火花加工装置,利用NI LabVIEW软件开发了控制程序,可实现三维加工、数据采集、探测等功能。为了优化峰值电流、脉宽、振动幅度、振动频率等参数,本文基于田口方法进行了大量实验,对横截面尺寸为29mm×0.5mm的镍基高温合金薄片与钛合金薄片去除了2mm的长度,得到了最优参数并进行了验证,同时分析了相应的电极损耗。结果表明,利用石墨电极在最优参数下加工时,镍基高温合金薄片的加工时间为1.62min,钛合金薄片的加工时间为2.12min。此外,电火花加工会在工件表面形成重铸层与热影响层,其中重铸层由于微裂纹及残余应力的存在,会对发动机性能产生较大影响,必须去除;而热影响层对叶片性能的影响尚无定论,缺乏判断依据。本文利用纳米压痕仪、金相显微镜、扫描电镜、电子探针等设备对加工后工件的表面微观结构进行了分析,发现重铸层附近微硬度有所提高;另外在持续短路或拉弧的非正常加工条件下,工件拉弧处可检测到电极成分与氧化物,工件加工表面附近出现明显的晶粒细化或相变,而正常条件下无显著金相变化。