整体叶盘是新一代航空发动机的核心零部件。整体叶盘将叶片与轮盘设计为一体,简化了发动机结构,零部件数量和重量显著减少,同时消除了榫槽与叶片的摩擦,提升了发动机的推重比。整体叶盘多采用镍基高温合金和新型钛合金等难铣削加工的材料,且结构复杂、叶片型面精度要求高,因此其制造成本高、周期较长。电解加工具有不受金属材料力学性能限制、无工具损耗、加工效率高、无再铸层、无残余应力和微裂纹等优点,已经成为航空复杂零部件的重要加工方法。本文针对新型钛合金Ti60(Ti–5.6Al–2Zr–4.8Sn–1Mo–0.35Si–0.7Nd)整体叶盘的精密电解加工技术开展研究,掌握了钛合金Ti60的电化学溶解特性,研制了新型整体叶盘电解加工装备,实现了Ti60整体叶盘的精密电解加工,具体研究内容如下:1)掌握了高温钛合金Ti60的电化学溶解特性。针对钛合金Ti60进行了电化学测试,通过极化曲线和E-t曲线的检测结果,优化了电解液的主要成分,确定了主要加工参数范围;分析了钛合金Ti60的电解加工特性,对比钛合金Ti40和TC4,通过研究不同置换元素和组织的差异对电解加工的影响,掌握了钛合金Ti60的电解加工性能,获得了不同电流密度与钛合金加工表面形貌的关系。2)承担了整体叶盘型面电解加工机床的主要研制工作,重点完成了机床总体结构和控制系统设计。为进一步提升整体叶盘型面的电解加工精度和提高加工的稳定性,设计了两套依托空心立柱的二维自由度运动平移台结构,用于工具阴极的相向进给;为保证进给方向的最优化,设计了可倾回转工作台;为实现两运动平移台的同轴相向进给,控制系统采用了双通道结构;采用了电解液高精密膜过滤系统和高频脉冲电源,精确控制电解液和电解电源的各项参数,提升了整体叶盘型面电解加工系统性能,最终实现了机床装备的安装、调试和试运行。3)提出了叶盘型面电解加工全过程的电流控制方法。在整体叶盘型面精密电解加工过程中,如何控制重复精度一直是难点所在。通过基于电流控制的思想,全程控制电流这一重要参数,使其在多次加工中基本保持一致,从而提高型面加工的重复精度。开展了电流控制方法的理论分析,掌握了工具进给速度和电流变化的对应关系,形成了加工过程中电流调控策略,设计了以电解加工电流为调控目标的实时运动调节系统。针对钛合金Ti60整体叶盘开展了一系列对比试验研究,结果表明该电流控制方法有效地提升了型面的重复精度。4)开展了钛合金Ti60整体叶盘电解加工试验研究,并完成了整体叶盘试验件的制造。采用本文所研制的电解加工机床装备系统,精确控制电解液的温度、浓度、电解电源电压、频率、占空比和电解液进出口的压力,对整体叶盘扇段件进行了试验,修正工具阴极,保证加工的稳定性和叶身的重复精度。进行了钛合金Ti60整体叶盘完整试验件的电解加工,并对加工完成的叶盘型面进行精度和粗糙度检测,试验结果表明以上研究方法和机床装备可以实现钛合金Ti60整体叶盘的精密电解加工。