电化学加工技术
电化学加工
电化学加工（ECM）利用电化学反应（或电化学腐蚀）来加工金属材料。
与机械加工相比，电化学加工不受材料硬度和韧性的限制，在工业生产中得到了广泛的应用。
常见的电化学加工包括电化学加工、电磨削、电化学抛光、电镀、电蚀和电解熔炼。
介绍电化学加工是非传统加工的一个重要分支。
它已经成为一种成熟的非传统加工技术，在许多领域得到了广泛的应用。
在电化学处理中，采用硅整流稳压电源。
过去采用全波整流代替半波整流。
纹波控制在5%以内，不仅提高了加工速度，而且限制了间隙中的电弧，防止了灰尘沉积在阴极上。
在电压调节方面，采用饱和电感和晶闸管两种调压方式。
前者更适合当前的电化学加工水平。
电源规格分为三个等级：小电源，电流50-500A，用于加工中小型阴极孔、去毛刺、抛光、电解车削；中型电源，电流1000-5000A，用于加工中、大孔、型腔（50-150cm2）；使用大功率电流电源10000-40000A，加工面积在200-1000cm2或以上的大型零件。
常用的电压范围是12-20伏。
铜和硬质合金需要特殊的电解电源。
原因是这些材料晶格中的一些原子不易电离，而晶格中的其他原子易受腐蚀。
例如，碳化钨晶格中的碳原子在正电位条件下不能被加工，必须有负电位（即电源电流有负半波）；加工铜锌合金的电源不仅要有负半波，而且要有负半波，正半波和负半波的间隔和排列也有一定的要求。
使用专用电源还可以解决相对惰性离子在间隙中积累的问题，从而改变间隙电阻和电场分布，从而有效提高加工精度。
由于在电化学加工过程中间隙短路，电源系统通常具有良好的短路保护功能，因此在发生火花和短路时不会损坏阴极和工件。
国内形势自20世纪50年代以来，电化学加工广泛应用于航空发动机叶片、圆柱形零件、花键孔、内齿轮、模具、阀板等异形零件的加工。
近年来，一些高重复性电解液和混合气体电化学加工技术大大提高了电化学加工的成形精度，简化了刀具阴极的设计，促进了电化学加工技术的进一步发展。
电化学加工
电化学加工
电化学加工(electrochemical machining ) 利用电化学反应（或称电化学腐蚀）对金属材料进行加工的方法。
与机械加工相比，电化学加工不受材料硬度、韧性的限制，已广泛用于工业生产中。
常用的电化学加工有电解加工、电磨削、电化学抛光、电镀、电刻蚀和电解冶炼等。
电化学加工的特点
电化学加工（ECM），是一种以电解原理为基础的加工技术。
加工时工具作为阴极和直流电源的负极连接，工件则作为阳极和电源正极相连。
在电解液中阴极和工件之间发生电荷交换，阳极工件被溶解。
ECM技术的优势在于：
1）能加工各种硬度和强度的材料，不管其硬度和强度有多大，都可以加工；
2）生产效率高，约为电火花加工的5-10倍，在某些情况下比切削加工的生产率还高；
3）表面质量好，不会产生残余应力和变质层，没有飞边、刀痕和毛刺，表面粗糙度可达Ra0.05μm；
4）工具电极在理论上不损耗，基本上可以长期使用。
ECM技术当前存在的主要问题是加工精度难以严格控制，尺寸一般只能达到0.15-0.3mm。
德国埃马克在电解加工的基础上，独立研发的精密电解加工技术，不仅可以满足越来越小的零件加工需求，而且加工精度可达到20μm以
下，同时也使产品表面质量更趋完美。
如今，电化学加工法已被广泛应用在航空航天、汽车制造、精密医疗仪器制造、显微技术和能源技术领域。
不管是特硬的的高温合金材料如镍基，钛合金零件，还是淬火后的零件，采用电化学加工技术都可以对它们进行经济有效的精密加工。
机械加工中的电化学加工技术研究
机械加工中的电化学加工技术研究随着科技的不断发展，机械加工技术也在不断进步。
在传统的机械加工方法中，电化学加工技术作为一种新兴的加工方法，受到了广泛关注。
本文将探讨机械加工中的电化学加工技术研究，并讨论其在实际应用中的潜力和前景。
一、电化学加工技术概述电化学加工技术是利用电解过程中金属离子的移动及其与电解液中的物质反应来实现加工目的的一种方法。
与传统的机械加工方法相比，它具有以下几个显著的优势。
首先，电化学加工技术可以实现高精度的加工。
通过控制电流、电压和电解液组分等参数，可以达到精度高于传统机械加工的效果。
这对于一些对工件精度要求较高的领域，如航空航天、光学装备制造等非常重要。
其次，电化学加工技术无需接触加工，对工件的损伤较小。
相比传统的机械加工方法，电化学加工技术不需要刀具与工件直接接触，避免了传统加工中可能产生的划伤、磨损等问题。
这对于一些对工件表面要求较高的领域十分有利。
再次，电化学加工技术可以加工复杂形状的工件。
由于电解液可以通过电解过程中的电化学反应在特定部位去除金属，因此可以在复杂几何结构上进行加工，而传统机械加工可能无法完成。
二、电化学加工技术在机械加工中的应用电化学加工技术已经在机械加工领域得到了广泛应用。
下面将分别从金属加工和非金属加工两个方面探讨其应用。
1. 金属加工方面在金属加工过程中，电化学加工技术可以用于锻造、铸造和冷加工等多个环节。
例如，在钢铁行业中，电化学加工技术可以用于去除表面氧化皮、清洁金属表面、修复金属表面缺陷等。
在精密零件制造过程中，电化学加工技术也可以用于实现精密切削、打磨和光亮处理等。
2. 非金属加工方面除了金属加工，电化学加工技术在非金属材料的加工中也有着广泛的应用。
例如，在半导体和电子行业中，可以利用电化学加工技术进行精细化学蚀刻，制作高精度电路板和芯片。
另外，在玻璃、陶瓷等材料的加工领域，电化学加工技术也可以实现精细造型和漆面处理。
三、电化学加工技术的挑战和前景虽然电化学加工技术在机械加工中有着广泛的应用，但是仍面临一些挑战。
电化学加工技术国内外研究现状及展望
电化学加工技术国内外研究现状及展望电化学加工是一种新兴的加工技术，它具有重新塑造结构和表面形貌、分解有机物质、合成纳米结构以及增强固体表面性能等优点，可用于多种工业生产应用和分子工程与微纳米技术领域。
近年来，电化学加工技术受到了国内外学者以及工业界的广泛关注，电化学加工的相关研究及应用迅速发展，成为当今研究热点。
本文将综述国内外有关电化学加工技术研究现状及未来展望。
电化学加工技术是一种灵活且可实现低成本的加工方式，它可用于改变几乎所有固体表面的形态以及微结构，在改变金属表面形态和尺寸、表面粗糙度、复合材料结构、分解含有有机物质的溶液和晶体结构等方面具有重要意义，从而为实现金属表面的新型功能提供了新的理论和实践方法。
国内外的研究表明，由于精确控制加工参数，其可以用于实现精细加工，创造出复杂的形状和根据工程需要改变表面颜色和表面粗糙度。
此外，电化学加工还可以用于纳米结构和复合材料的制备，以及改变金属表面的物理和化学性能，如耐腐蚀性和表面活性。
在电化学加工中，电极形状和表面结构是极为重要的，它们可以影响电极的可靠性、电化学加工速度和效果，因此国内外学者对电极的不同结构以及表面增强技术进行了广泛的探索和研究，以提高电极在加工过程中的使用寿命以及加工效果。
此外，电化学加工中反应液的作用也极为重要，可以通过改变反应液的配置来改变电化学加工的加工形貌、加工精度及完成度，同时反应液还可以提供和维护电极活性中间体等。
因此有关反应液研究及应用也越来越受到重视。
总结以上，电化学加工技术具有改变表面形态的能力，可实现精确的加工工艺，从而可实现多种特殊的加工功能；同时，在其发展过程中，研究者也对电极形状及表面结构、反应液等方面进行了广泛的探索和研究，以改善电化学加工技术的可靠性和适用性。
预计未来有关电化学加工技术的研究将取得更多成果，从而更好地为实现金属表面功能提供理论和技术支持。
电化学加工精简版
(2)阳极工件 工件材料的性质，必须是良 导体。装夹工件的夹具由绝缘材料制成，环氧树 脂或玻璃纤维是电化学加工理想的夹具材料。这 些材料具有良好的热稳定性和低湿性。
(3)电解液系统 电解液系统主要有泵、 电解液槽、过滤器、管道及阀等。
电化学加工的泵一般都是离心泵，它的轴承 与泵腔是分开的。
电化学加工对电解液的要求：(1)具有足够 的蚀除速度，即生产效要高，要求电解质在溶液 中有较强的溶解度和离解度，具有很高的电导率。
电解液混入气体之后增加了电解液的电阻率， 减少了杂散腐蚀，降低了电解液的密度和粘度， 增加流速，均匀流场。
混气电解液的主要缺点是，由于其电流密度 的下降，使生产率比不混气下降了1/3～1/2。
第二章 电化学加工基本原理
在阴、阳极表面发生得失电子的化学反应即称为 电化学反应，利用这种电化学反应作用加工金属 的方法就是电化学加工。其中，阳极上为电化学 溶解，阴极上为电化学沉积。
4.1 电解加工 4.1.1 电解加工的原理
电解加工的基本原理就是将电镀中阳极金属 的溶解现象应用于金属加工。
电解加工使用具有一定形状的工具或电极， 工具接阴极，工件接阳极。电解液由泵送到工件 和工具的狭小间隙，该间隙为初始间隙，工具电 极按规定的形状尺寸制定，与工件表面对置。当 电解液以5～20m/s的速度流经它们的初始间隙时， 在工具阴极和工件阳极间接通一定的直流电压， 就有电流经电解液流过，使工件与阴极接近的部 分开始电解。同时阴极以一定的速度向工件进给， 达到预定的加工深度时，就获得所需要的加工形 状。
电化学加工技术
电化学加工技术
一、电化学加工的概述 二、电化学加工的原理 三、电化学加工的设备及组成 四、电化学加工的分类介绍 五、电化学加工的发展前景
电化学加工
电化学加工（ECM）是一种基于电解原理的加工技术。
加工时，工具用作阴极，与直流电源的负极相连，而工件用作阳极，与直流电源的正极相连。
电解质中的阴极与工件之间发生电荷交换，阳极工件溶解。
ECM技术的优点是：1）不论硬度和强度如何，都可以加工具有不同硬度和强度的材料；2）生产效率高，约为电火花加工的5-10倍，在某些情况下比切削加工要高。
3）表面质量好，无残余应力和变质层，无飞边，刀痕和毛刺，表面粗糙度可达Ra 0.05μm；4）工具电极在理论上没有任何损失，基本上可以长期使用。
目前，ECM技术的主要问题是加工精度难以严格控制，尺寸一般只能达到0.15-0.3mm。
在ECM的基础上，德国EMAG自主开发的精密ECM技术不仅可以满足越来越小的零件的需求，而且使加工精度小于20μm，同时使产品的表面质量更高完善。
如今，电化学加工已广泛应用于航空航天，汽车制造，精密医疗器械制造，显微镜和能源技术。
不论是镍基，钛合金零件还是淬火零件等超硬超级合金材料，电化学加工技术都可以用于经济有效的精密加工。
02飞机发动机ECM机加工整体叶片整体式叶片盘是高级航空发动机设计中典型的整体结构部件，其材料主要由先进的复合高温镍基合金制成。
传统的加工技术很难处理具有复杂刀片轮廓，高精度和切削力后变形大的部件。
因此，寻求更好的质量，高效率，高精度和低成本的加工方法已成为各国航空制造企业的目标。
ECM加工技术作为实现高温合金叶轮加工的重要方法，已经成为大型航空发动机公司研发的关键技术。
凭借其在该领域的多项专利技术，Emake成为世界上第一家为航空发动机提供ECM电解机床的欧洲设备制造商。
最终的叶片轮廓精度为≤0.06mm，超级合金材料的表面粗糙度ra≤0.2μm。
热加工中的电化学加工参数优化技术
热加工中的电化学加工参数优化技术随着现代技术的不断进步，电化学加工技术已成为一种重要的现代化加工工艺。
电化学加工技术以其高效、精度高、环保等优良特点得到广泛应用。
但是，由于电化学加工的参数选择比较繁琐，加工效率受到诸多因素的制约，因此，如何优化电化学加工参数已成为当前电化学加工技术研究的重要方向。
一、电化学加工的操作原理电化学加工是一种利用电化学反应原理对加工材料进行各种形状和表面处理的工艺。
电化学加工的操作原理是利用电化学离子传送、电解沉积及邻近位置的电子传递等化学反应在电极表面与工件间进行电化学反应，形成一定形状的人工加工表面。
二、电化学加工的参数电化学加工工序主要分为阳极加工和阴极加工两种类型，各自的操作性能不同，各有优缺点。
在阳极加工中，主要的加工参数包括工作电压、电流密度、浸入深度、电极间距等；在阴极加工中，主要的加工参数包括工作电压、电流密度、阴极面积等。
电化学加工的参数选择取决于加工需要达到的目的，同时还需要考虑加工材料的化学性质、加工参数的影响、加工设备的参数、和操作者的技术水平等因素。
三、优化电化学加工参数技术电化学加工的优化参数选择直接关系到工件的质量和加工效率。
优化参数选择可以通过实验测试、数值模拟以及数据统计等方式来实现。
其中，实验测试是最为直观和实用的一种方法，通过实验验证，从而进一步进行相关参数调整。
数值模拟是一种模拟实验的虚拟实验方法，可以在实验之前预测加工过程与结果，从而做出合理的决策。
数据统计是通过统计一定规模的实验数据，建立加工模型，进一步指导实际加工操作。
设计优化电化学加工参数的主要目的是为了提高故障率，降低生产成本，使成本和效率达到一个平衡点，提高工件的精度、表面质量，同时要维持正常工作状态。
优化参数需要在具体的加工条件下，针对不同情况逐步进行，根据实际情况进行选择调整，从而提高加工效率。
四、电化学加工参数的控制技术电化学加工的参数是复杂多样的，其加工效率受到诸多因素的制约，因此，如何实现电化学加工参数的控制已成为当前电化学加工技术研究的重要方向。
电化学加工的原理与应用
电化学加工的原理与应用前言电化学加工是一种重要的制造技术，在许多行业中都有广泛的应用。
本文将介绍电化学加工的原理以及其在工业生产中的应用。
一、电化学加工的原理电化学加工主要依靠电解反应来实现，通过在电解质溶液中施加电流，使金属材料表面发生化学反应，从而实现加工目的。
1. 电解质溶液电化学加工过程中使用的电解质溶液是关键因素之一。
电解质溶液中包含了可以被电解或电化学反应分解的化学物质，常见的电解质溶液包括酸、碱和盐等。
2. 电解过程电化学加工过程中，将工件与阳极和阴极相连接，形成电解池。
施加电流后，阳极和阴极之间产生电解液的电流，引发电解质溶液中离子的迁移和金属离子的析出，从而实现加工效果。
3. 电化学反应类型电化学加工过程中发生的电化学反应类型主要有阴极反应和阳极反应。
阴极反应是指在阴极处发生的还原反应，可以用来实现电镀、脱氧等效果。
阳极反应是指在阳极处发生的氧化反应，常用于腐蚀和电解制氧等工艺。
二、电化学加工的应用1. 电化学脱铜电化学脱铜是一种将金属表面的铜离子通过电解反应去除的加工方式。
它可以用于电子元器件制造中，去除印制电路板上的多余铜，实现电路板的精确加工。
2. 电解电镀电解电镀是一种通过电化学反应在金属表面镀上一层金属薄膜的加工方法。
它广泛应用于汽车制造、家电制造等行业，可以提高金属表面的光泽度、耐腐蚀性和导电性。
3. 电解加工电解加工是一种利用电解反应在材料表面移除或改变材料性质的加工方式。
它可以用于纳米加工、微细加工等领域，可以实现高精度的加工效果。
4. 电化学腐蚀电化学腐蚀是一种以金属表面的阳极反应产生氧化物的方式进行的腐蚀加工。
它可以用于金属材料的清洗、除锈等过程，提高材料的表面质量。
5. 电解制氧电解制氧是一种通过电解水得到氧气的加工方法。
它被广泛应用于制取氢氧化钠、电化学发生器等工业生产中，具有环保、高效的特点。
结论电化学加工作为一种重要的制造技术，具有广泛的应用前景。
它可以实现高精度、高效率的制造过程，并且在各种产业中都有着重要的地位。
电化学加工在模具制造技术
制造的应用领域。
先进制造技术融合
借鉴其他先进制造技术的经验和方 法，如增材制造、微纳制造等，与 电化学加工技术相结合，创新模具 制造的工艺和方法。
跨学科合作与创新
鼓励电化学加工与机械工程、计算 机科学、化学工程等多学科的跨学 科合作，共同推动模具制造技术的 创新与发展。
电化学加工在模具制造技术
目
CONTENCT
录
• 电化学加工概述 • 模具制造技术现状及挑战 • 电化学加工在模具制造中优势分析 • 电化学加工在模具制造中关键技术
研究
目
CONTENCT
录
• 电化学加工在模具制造中应用案例 分享
• 电化学加工在模具制造中未来发展 趋势预测
01
电化学加工概述
电化学加工定义与原理
1 2 3
高精度要求
光学、精密机械等领域对高精度零件的需求日益 增加，传统加工方法难以保证加工精度和表面质 量。
电化学加工精度保障
通过精确控制加工参数和采用先进的电解液循环 系统，可以实现高精度零件模具的制造，保证零 件的尺寸精度和表面质量。
典型应用
光学镜片、精密轴承、高精度齿轮等零件的模具 制造。
降低生产成本和周期
降低生产成本
电化学加工采用简单的电极形状和较 少的加工步骤，相比传统机械加工， 可以大幅度降低模具的制造成本。
缩短生产周期
电化学加工具有较快的加工速度，可 以在较短时间内完成模具的加工，从 而缩短了生产周期，提高了生产效率 。
实现复杂形状和结构加工
加工复杂形状
电化学加工不受材料硬度、强度和韧性的限制，可以加工出传统机械加工难以实 现的复杂形状和结构。
机械工程中的电化学加工技术研究报告
机械工程中的电化学加工技术研究报告研究报告摘要：本研究报告旨在探讨机械工程中的电化学加工技术，并对其原理、应用和未来发展进行综述。
首先介绍了电化学加工技术的基本概念和分类，然后分析了其在金属加工、微纳加工和生物医学领域的应用。
接着，对电化学加工技术的优势和挑战进行了评估，并提出了未来的研究方向和发展趋势。
本研究报告旨在为工程师和研究人员提供关于电化学加工技术的全面了解，以促进该领域的进一步发展。
1. 引言电化学加工技术是一种利用电化学原理进行材料加工和表面处理的方法。
它通过在电解液中施加电压，使金属材料发生电化学反应，从而实现加工和改善表面性能。
电化学加工技术具有非接触、高精度、低热影响和易于控制等优点，因此在许多领域得到了广泛应用。
2. 电化学加工技术的分类根据加工过程中电解液的性质和作用方式，电化学加工技术可以分为电解加工、电刷技术和电火花技术。
电解加工是通过在电解液中施加电压，使阳极材料溶解，阴极材料得到加工的方法。
电刷技术是通过在电解液中施加电压，利用刷子的摩擦作用进行材料去除和表面修整的方法。
电火花技术则是通过在电解液中施加高频脉冲电压，使电极表面发生电火花放电，从而实现材料去除和表面改性。
3. 电化学加工技术在金属加工中的应用电化学加工技术在金属加工中具有广泛的应用。
例如，在模具制造中，电解加工可以用于制造复杂形状的模具孔洞；在微细机械加工中，电刷技术可以用于制造微细结构和纳米孔洞；在表面处理中，电火花技术可以用于去除材料表面的氧化层和污染物。
4. 电化学加工技术在微纳加工中的应用随着微纳技术的发展，电化学加工技术在微纳加工中的应用也越来越重要。
例如，在微流控芯片制造中，电解加工可以用于制造微小通道和微阀门；在纳米加工中，电刷技术可以用于制造纳米结构和纳米线；在微电子器件制造中，电火花技术可以用于制造微小电极和电容器。
5. 电化学加工技术在生物医学中的应用电化学加工技术在生物医学领域的应用也日益增多。
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电化学加工技术的概况与展望姓名：代路杰班级：模具1班学号：0930140110-------------------------------------------------------------------------------- 摘要：分析总结电化学加工专业领域的工艺技术及设备的研发和应用概况，展望其近期发展趋势、关键技术及发展战略。
近年来，延续了自20世纪90年代后期以来的良好发展态势，电化学加工专业领域工艺技术水平及设备性能均取得了稳步发展，应用领域进一步扩展，产业发展也达到了一个新的高度。
1 工艺技术研究相对传统加工和其他优势特种加工技术而言，电化学加工的基础理论较为薄弱，工艺技术尚欠成熟。
但正因为如此，其有待研究、开发的空间也更为广阔。
近期，电化学加工工艺技术研究涉及的方向主要集中在超纯水电解加工、微细加工、加工间隙的检测与控制、数字化设计与制造技术等重点领域。
下面分别加以详述。
1.1 超纯水电解加工超纯水电解加工是在常规电解加工原理的基础上, 利用超纯水作电解液，并采用强酸性阳离子交换膜来提高超纯水中OH-离子的浓度, 使电流密度达到足够去除材料的一种新型电解加工工艺方法。
日本学者率先提出以超纯水代替常规电解液，实现绿色、微细电解加工的思想。
国内学者近年来也开展了超纯水电解加工的机理、超纯水小孔电解加工、超纯水电化学扫描直写加工、超声辅助纯水微细电解加工等研究，为超纯水电解加工的应用奠定了基础。
1.2 微细电化学加工微细加工是当前电化学加工研究中最活跃也是最热点的方向。
从原理上而言，电化学加工中材料的去除或增加过程都是以离子的形式进行的。
由于金属离子的尺寸非常微小(10-1nm级)，因此，以“离子"方式去除材料的微去除方式使电化学加工技术在微细制造领域、以至于纳米制造领域存在着理论上的极大优势，只要精细地控制电流密度和电化学发生区域，就能实现电化学微细溶解或电化学微细沉积。
近年来，基于毫秒、微秒、纳秒及群脉冲电源，采用单纯电解、电解与超声复合、电解与电火花复合、电解与线切割复合等加工工艺，在蜂窝状微坑、微细槽、微细轴、微细群孔、微细群圆柱、微器件等加工中，投入了大量的研究。
为此，还开发了多功能三维微细电解加工系统、电化学微细加工监控系统、微螺旋电极等装置。
研究对象除了普通金属材料外，还涉及硬质合金、纯钛等。
研究内容涉及微细加工工艺条件、阴极设计制造、加工数学模型建立、运动学仿真、工件表面电场分布有限元分析、反向电流、压力波及电解产物的影响等诸多方面。
1.3 加工间隙的检测与控制电化学加工是一个复杂的非线性时变系统。
由于加工间隙处于电场和流场的共同作用下，是时间和空间的变化函数，且空间极小，因而在加工过程中适时测量非常困难，特别是对于三维空间的间隙，至今尚无成熟的采样方案的实际应用。
但是，随着计算机技术、传感器技术、测试技术、信号处理技术、电源技术等现代技术的发展,测控过程中存在的难题将逐一得到解决,并最终实现在线测控加工间隙。
近阶段，加工间隙的检测与控制的研究引起了众多关注。
研究主要集中在以下方面：（1）采用循环迭代间隙控制方案,快速调整工具进给速度，使之近似等于工件去除速度，以精确地维持恒定的小间隙。
并利用虚拟仪器技术构建电解加工控制系统。
（2）把加工电流作为研究参数,用最小二乘多变元线性拟合法,分别建立平面、斜面阴极加工电流与加工间隙之间的关系式,用叶片型面加工数据对建立的关系式进行检验和修正，得到最终的修正关系式。
所得关系式在±15%的误差范围内可用于在线检测加工间隙。
（3）把流体作用在阴极上的六维力作为研究参数，设计通电解液不通电、通电加工两大类工况，从定性和定量两个角度分析六维力与加工间隙之间的关系，用最小二乘多变元线性拟合法,分别建立平面、斜面阴极加工的六维力与加工间隙之间的关系方程式，用叶片型面加工数据对建立的关系方程式进行检验与修正,得到最终的修正关系式。
在15%的误差范围内所得关系式可用于在线检测加工间隙。
（4）采集真实电解加工过程中阴极表面上的力信号,利用小波变换和BP神经网络,实现间隙的在线通报,并设计了一个模糊控制器。
把间隙的误差转化为力的误差及误差的变化信号,以此作为模糊控制器的输入,以加工电压的增量作为模糊控制器输出,实现对间隙的控制。
在Matlab的simulink模块中建立了由神经网络、模糊控制器和电解加工系统联合组成的智能控制系统的仿真模型,进行仿真试验。
（5）提出基于极间固/液界面双电层电容的高频窄脉冲电化学加工数学模型,对脉冲频率、占空比、初始间隙与阳极蚀除速度及极间间隙的变化关系进行模拟和仿真。
（6）针对高频窄脉冲电化学加工，对加工间隙进行建模分析,提出了间隙平均电流检测法。
通过测量相邻一组平均电流及其方差这2个参数判断间隙状态，从而对进给速度、进给方向进行相应调整，精确地维持恒定的小间隙，实现快速稳定的加工。
1.4 数字化设计与制造技术数字化设计与制造技术是指在网络和计算机辅助下通过产品数据模型，全面模拟产品的设计、分析、装配、制造等产品开发全过程。
数字化设计与制造技术集成了现代设计制造过程中的多项先进技术，是一项多学科的综合技术，已在制造业中获得广泛应用。
但是，该技术在电化学加工领域起步较晚，研究及应用较少。
近年来，这种局面大为改观，已在下列几方面有所突破：（1）数字化建模：利用实体建模软件(Pro/E、UG、CATIA、SOLIDWORKS、SOL IDEDGE等)，基于反映零件真实形状的型值点数据在计算机上直接进行三维设计,得到零件的实体造型。
（2）加工运动设计：把过去由人工、行程开关或模板产生的加工信息数字化,并用于控制机床的加工运动。
在此基础上,依据零件实体造型,通过计算,用数字化定量地表述工具的运动轨迹,进而用计算机控制、处理加工运动。
（3）工具阴极及工装的设计：基于电场、流场近似理论和简化了的数学模型,采用多种计算方法求解,其结果所得的大量数据与图形信息给阴极及夹具的数字化制造提供有利的条件。
运用计算机处理所得到的数据与图形信息,力图从传统的定性描述转化为数字化定量描述,并在这一基础上逐步建立数字化模型,仿真特定的加工运动,再结合零件的数字化模型,控制、处理表述阴极及工装夹具的型值点数据库,直至符合要求为止。
（4）数控电解加工过程的模拟与仿真：目前电解加工的工艺参数还只能凭经验选取,难以实现最优化和自动化，也受制于操作者的差异。
但随着模糊数学、神经网络及专家系统等多种人工智能技术的发展,可利用人工智能技术来建立加工效果和加工条件之间有关精度、效率、经济性等定量化的实验模型,并对其加工运动进行模拟与仿真,即在一台计算机上用解析或数值的方法表达制造过程,构造数控加工表面,定义零件数控加工所需的线框和表面模型,对照零件数字化模型验证所设计的加工路线是否正确以及选定的加工参数和设计的工具阴极是否合理,反复修改加工参数及修整工具阴极,最终仿真出要加工的零件。
数字化制造技术的应用，可弥补电解加工技术现存的许多不足,如加工周期长,加工间隙及加工过程难以控制,加工质量不易保证及复杂结构零件的阴极设计和检测困难等问题,使电解加工从部分量化和部分经验化、定性化逐步转向全面数字定量化,真正实现优质、高效、低成本、快速响应的加工目标。
除了上述4个热点研究方向之外，以下工艺技术的研究也均有所创新或突破：（1）叶片及整体叶轮加工工艺研究，包括阴极设计及仿真，展成电解加工成形规律研究，带冠整体叶轮阴极运动轨迹的设计，电解液流动方式优化，夹具结构设计。
（2）炮管膛线电解加工阴极的优化设计、计算机建模与仿真、UG二次开发技术。
（3）高频、超高频群脉冲电化学加工中频率、脉冲对极间间隙和流场的影响，碳含量和组织对加工效果（表面粗糙度、蚀除率、电流效率）的影响，压力波对加工质量（加工精度和表面质量）的影响；IGBT反向尖峰电压的数学模型的建立。
2 设备研发及产业状况设备研发是工艺技术的基础。
电解加工的设备主要包括机床、电源和电解液系统3个主要实体以及相应的控制系统。
近年来，电解加工设备在成形加工和去毛刺两个领域均取得了可喜进步。
2.1 成形加工机床由于受到数控机床、加工中心、高速加工机床等强力冲击，在民用工业领域，电解成形加工应用逐年萎缩，模具、叶片等传统优势领域基本失守。
但是，随着国防工业的蓬勃发展，由于具有高效率、高表面质量、无残余应力、无表面再铸层、阴极无损耗等独特优势，电解加工在航空、航天、兵器等工业领域又重新焕发了生机。
特别是在炮管膛线、整体叶轮、发动机机匣、长筒零件、异形零件等产品制造中，电解加工机床的需求较旺，针对上述零件的专用机床或主要用于特定零件的通用机床产量均出现了明显回升。
近年开发的电解加工机床，均采用了PLC或计算机控制系统，人机界面采用触摸屏。
因而显著提高了设备的先进性以及现场恶劣环境中运行的可靠性和稳定性。
2.2 去毛刺机床电化学去毛刺机床市场的红火，足以令人振奋。
近年来，由于对产品高品质的追求和电化学去毛刺工艺的显著优势，在发动机燃油喷射系统等领域，针对发动机缸体等零件内部交叉孔口去毛刺，以及喷油嘴内盛油槽、退刀槽的小余量加工等，电化学去毛刺机床市场需求产生暴发性增长，国内重点电化学去毛刺机床生产厂家产品供不应求，产销两旺。
目前，国内生产的电化学去毛刺机床与进口机床相比，主要在配套附属产品如电解产物处理、电解液参数控制装置等方面存在明显差距，但在设备完整性、可靠性、易操作性以及美观性等诸多环节均已取得长足进步。
3 未来展望近阶段，电解加工的研究重点及应用领域主要会集中在以下几个方向：（1）电化学微精加工的深入研究电化学加工技术具有加工机理的独特优势以及在微精甚至在纳米加工领域进一步研究探索的空间，但还必须在自身工艺规律认识和完善的基础上不断创新。
具体应关注：①进一步完善硬件系统，如微进给系统及微控工作台的性能及可靠性的提升；加工过程自动检测与适应控制研发的深化；②微精加工机理的研究。
尤其是中、高频率脉冲电流条件下，微精加工电化学反应系统动力学等方面的深入研究。
（2）脉冲电源的深化研发微秒级脉冲电源的工程化完善以及在工业领域的大力推广应用。
纳秒级脉冲电源、群脉冲电源、逆变式脉冲电源的性能完善。
（3）理论成果向实际应用的转化。
诸如加工间隙的检测与控制、阴极数字化设计、电解加工过程的模拟与仿真等均是电化学加工的关键技术，不能仅仅在各种基金支持下获得理论成果即束之高阁，而应尽快由实验室向工业生产现场转移。
--------------------------------------------------------------------------------参考文献1.《电加工与模具》2010年增刊，作者：代路杰2.主编：代路杰，苏州电加工机床研究所中国机械工程学会特种加工分会。