涡轮盘榫槽、方形切缝扭簧等直纹面构件的低成本高效加工已成为目前研制生产的瓶颈。这些零件通常采用难加工材料,加工表面不允许出现重铸层或微裂纹等缺陷,电解线切割非常契合这类零件的加工需要。本文针对电解线切割加工大厚度工件时加工间隙内电解产物排出困难的问题,开展高速冲液电解线切割加工试验研究,提出径向冲液电解线切割加工方法,显著缩短加工间隙内电解液流动距离,改善加工产物的沿程累积现象,提高加工精度、加工效率以及大厚度工件加工能力。主要完成了以下工作内容:(1)提出了径向冲液电解线切割加工方法。该方法采用侧边带阵列孔的管状电极作为工具阴极,电解液从管状电极两端口进入,从侧边阵列出液孔高速流出进入加工间隙,利用电化学加工原理对工件进行切割。通过均一孔径管状电极流量分布分析,发现管状电极两端出液孔流量少于中间部分,导致两侧供液不足,影响加工稳定性。建立了加工间隙流场模型,探究了管状电极两端入口截面形状、侧边阵列孔的间距、孔径分布对工件厚度方向流量分布的影响。仿真发现,采用变孔径管状电极能显著提高出液孔流量均匀性。(2)开展了变孔径管状电极微孔电解加工研究试验。研究了脉冲占空比和脉冲频率对加工孔径和加工表面的影响规律,拟合出进给速度、加工电压与加工孔径的定量关系与参数选择图谱。制备出孔数量为30,孔间距为1mm,孔直径为0.2mm的均一孔径管状电极和孔径分布优化的变孔径管状电极。(3)开展了径向冲液电解线切割加工试验研究。采用变孔径管状电极在30mm厚的不锈钢上,以6μm/s的进给速度稳定加工出切缝,验证了采用变孔径管状电极可以有效提高切割大厚度工件的能力,并对工具电极出液孔喷射角度进行改进。开展了轴向冲液电解线切割和径向冲液电解线切割对比试验。结果发现,轴向冲液电解线切割最大可加工20mm厚的工件,而径向冲液电解线切割可加工30mm工件;径向冲液电解线切割能达到的最大进给速度高于轴向冲液电解线切割;采用轴向冲液电解线切割加工出切缝上窄下宽,沿工件深度方向加工缝宽呈锥形分布。(4)开展了方形切缝扭簧轴向冲液电解线切割加工试验。采用工件超低速旋转,同时配合低速直线进给的复合运动方式进行加工。设计了加工装置,研究了电压对进给速度的影响,优化加工工艺路线,加工出切割厚度6.5mm,平均缝宽1.006mm,切割长度超过1m的方形切缝扭簧样件。