近年来,随着航空工业的快速发展,各部门生产单位对航空航天零部件及其加工材料的性能要求日益提高,在要求材料具备较高的强度、良好的耐腐蚀性和耐高温性的同时,还要求加工出的零部件具有较高的表面加工质量和尺寸精度。镍基高温合金GH3536是航空航天领域常用的一种非常典型的难加工材料,但当采用传统机械加工或特种加工时,往往存在加工精度差、表面完整性差、砂轮磨损严重、残余应力大和重熔层等问题,因此本文提出了一种超声振动辅助脉冲电化学研磨的高效复合加工方法。该方法利用超声波发生器和变幅杆,将交流电信号转变为机械振动,并引入到电解磨削加工中,利用超声振动的空化作用和液相传质效应,可使加工过程中流场更加稳定、极间间隙电解产物及气泡能够迅速排出。相比于传统机械磨削、电解加工和电解磨削加工,利用超声振动辅助电解磨削所加工的GH3536合金小孔的表面质量和加工精度都得到了很大提高。本文利用超声振动辅助电解磨削复合工艺对GH3536小孔进行高效加工,并开展了材料去除机理的理论分析和试验研究,主要研究内容如下:(1)阐述了超声振动辅助管电极电解加工预孔和超声辅助电解磨削扩孔的加工原理、加工范围特点以及影响工艺试验的各项参数。利用三电极体系和电化学工作站研究了 GH3536合金的电化学溶解机理,测出了 GH3536合金在不同浓度的氯化钠溶液和硝酸钠溶液中的开路电位与极化曲线,并在质量分数为10%的硝酸钠溶液中测定了每个电流密度下的电流效率,为分析电解加工的成形规律和实际加工工艺提供了极其重要的指导作用。(2)搭建了试验加工平台,通过ANSYS软件对超声电主轴中的超声振子进行了包括模态分析和谐响应分析在内的稳定性分析,测定了基于自由振动的振子固有频率,并在模态分析的基础上测定了超声振子的响应应力和响应位移。(3)建立了超声振动电解磨削加工小孔的数学模型和仿真模型,提出了动网格技术,利用COMSOLMultiphysics软件对超声振动辅助管电极电解加工预孔、电解磨削扩孔进行了电场仿真分析,得到了工件表面电流密度分布图和小孔成形的瞬态演变过程。(4)在超声振动辅助管电极电解加工预孔的基础上开展了超声振动辅助电解磨削扩孔试验,分析了不同加工参数对小孔平均锥度、表面粗糙度和表面形貌的影响,得到了不同工艺参数对表面加工质量和加工精度的变化规律。选用四因素三水平正交试验法开展了超声振动辅助电解磨削扩孔优化试验,并利用极差分析法确定出对小孔表面粗糙度和平均锥度影响程度最大的因素为加工电压。