微纳米气泡增强等离子体抛光的方法

摘要

本发明涉及表面精密处理技术领域，具体涉及一种微纳米气泡增强等离子体抛光的方法。该方法包括利用微纳米气泡发生装置向工作槽内输送含有微纳米气泡的电解液；在含有微纳米气泡的电解液的工作槽内，阴极工具与电源系统的阴极相连，阳极工件与电源系统的阳极相连，电解液被电解析出气体，气体在阳极工件表面形成气膜层；气膜层中的一部分被电源系统提供的电场能量击穿电离化形成等离子体层，微纳米气泡与等离子体层共同对阳极工件进行表面处理。发明结合等离子体层和微纳米气泡对阳极工件的表面综合效应，增强了对阳极工件表面的抛光效果。微纳米气泡溃灭和等离子体层放电相互促进，互生互利，大大提高了抛光效率，提升了抛光效果。

权利要求

1.一种微纳米气泡增强等离子体抛光的方法，其特征在于，包括：步骤一、利用微纳米气泡发生装置向工作槽内输送含有微纳米气泡的电解液；

步骤二、在含有微纳米气泡的电解液的工作槽内，阴极工具与电源系统的阴极相连，阳极工件与电源系统的阳极相连，启动电源系统，电解液被电解析出气体，气体在阳极工件表面形成气膜层；

步骤三、气膜层中的一部分被电源系统提供的电场能量击穿电离化形成等离子体层，微纳米气泡与等离子体层共同对阳极工件进行表面处理；

其中，对工件进行表面处理具体包括：等离子体层放电对阳极工件的表面实施平整，微纳米气泡在阳极工件的表面附近发生溃灭，形成微射流冲击阳极工件的表面；

微纳米气泡溃灭所产生的局部高能将迅速传递至气膜层，并被气膜层捕获，除了电场能量外，阳极工件表面的气膜层还获得了新的电离化的能量源。

2.根据权利要求1所述的微纳米气泡增强等离子体抛光的方法，其特征在于，所述步骤一中，进一步包括以下步骤：预热含有微纳米气泡的电解液。

3.根据权利要求1所述的微纳米气泡增强等离子体抛光的方法，其特征在于，所述步骤一中，进一步包括以下步骤：调节微纳米气泡发生装置输出电解液的流量和压力，同时调节电解液中微纳米气泡的含量和尺寸。

4.根据权利要求1所述的微纳米气泡增强等离子体抛光的方法，其特征在于，所述步骤二中，进一步包括以下步骤：在电源系统的阳极和阳极工件之间安装工件运动机构，通过控制系统驱动工件运动机构带动阳极工件的运动。

5.根据权利要求1所述的微纳米气泡增强等离子体抛光的方法，其特征在于，在对阳极工件进行表面处理过程中，电解液在工作槽与微纳米气泡发生装置之间循环利用。

6.根据权利要求2所述的微纳米气泡增强等离子体抛光的方法，其特征在于，所述电解液预热的温度为50℃‑90℃。

7.根据权利要求1所述的微纳米气泡增强等离子体抛光的方法，其特征在于，所述微纳

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米气泡发生装置输出电解液的流量0.2 m/h‑4m/h。

说明书

微纳米气泡增强等离子体抛光的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及表面精密处理技术领域，具体涉及一种微纳米气泡增强等离子体抛光的方法。

背景技术

[0002] 等离子体抛光是一种利用等离子体放电能量轰击工件表面来实现凸点去除的表面处理技术。在特定电解液中，通过电场调控可以在工件表面形成紧密包裹的气体层并激发等离子体放电，从而实现工件表面光整。这种对工件表面抛光的方法所用电解液为低浓度水溶性盐，规避了传统电化学抛光中有毒有害物质的使用。降低了废水废气的排放，更加安全环保。同时，与传统电化学加工相比，它无需复杂前处理工艺，流程简单，在加工精度、适用材料范围上也具有明显优势，尤其适用于传统人工和机械抛光难以处理的异形结构工件的精密抛光。

[0003] 目前，等离子体抛光技术中常用常压等离子体抛光。例如，中国专利文献CN100406197C中公开了一种常压等离子体抛光装置。该装置包括密封工作舱、等离子体炬、第一联动系统、第二联动系统、第一流量控制器、第二流量控制器、反应气体瓶、等离子体气体瓶和气体回收处理装置，等离子体炬安装在第一联动系统上。该装置用于解决常规的机械式研磨抛光方法存在的不足，以及在碳化硅等硬脆性难加工材料的超光滑表面加工中存在效率低、易产生表层以及亚表层损伤、表面清洗困难等问题。

[0004] 但是受到气体上浮特性的影响，等离子体抛光工件下端面的抛光产物更容易及时剥离和带走，故工件下端面抛光效果往往优于上端面，工件的整体加工均匀性无法保证，这个问题在面对大尺寸工件加工时尤为突出。为了避免上述问题，常规做法是将加工过程分段进行，一段加工结束后人工翻转工件再加工一次或多次，这就使得等离子体加工工序变得复杂，增加了人工劳动时间和强度，也明显降低了加工效率，无法实现工件的一次性一体化高效抛光。

[0005] 微纳米气泡原理是混合液体和气体，在高压压缩后经过扩张管生产微纳米大小的气泡，再通过微纳米气泡喷头排出。其中，微米气泡是指存在于液体中，气泡直径的大小在100微米以下的气泡。纳米气泡是指存在液体中，气泡直径的大小在数百纳米以下的气泡。
两者之间的气泡混合状态形成微纳米气泡。微纳米气泡制备装置是指一种产生上述微纳米气泡的设备。

[0006] 微纳米气泡具有比表面积大、水中上升速度慢、气体溶解率高、传质效率高、负电荷性高等一系列不同于常规气泡的特性。微纳米气泡溃灭时可产生指向工件表面的压力大于50MPa、速度大于400KM/H的冲击波和微射流，已广泛应用于废水废气处理、清洗、水产及美容等领域，近年来也在抛光领域得到越来越多的关注。

[0007] 经检索，中国专利文献CN109483335A中公开了一种通过微气泡进行五金加工的抛光装置。该装置包括主箱、副箱和支架。副箱的顶部焊接有水泵，水泵的一侧设置有空气泵。空气泵的一侧焊接有导气管。打开水泵将副箱内的抛光液抽到水管内，空气泵通电工作，将空气通过导气管送至套管的内侧，抛光液从水管进入微纳米级膜管的内侧，空气在压力的作用下从微纳米级膜管的外侧透过微纳米级膜管上的微孔进入到微纳米级膜管的内侧，从而在微纳米级膜管的内壁上形成微气泡。抛光液使得抛头在抛光的同时在五金产品上移动，便于抛光，在抛光的过程中微气泡能够降低抛光液的流动阻力，提高抛光液的流动速率，并且微气泡能够有效的将抛光液内的杂质与抛光液分离，提高抛光的质量。但是，该装置的微气泡是在刀具对工件表面加工的同时作用于工件表面，难以满足对硬脆性等材料实施抛光。

[0008] 综上所述，在等离子体抛光技术领域，如何实现工件的一次性一体化高效精整抛光，进一步提高抛光效果和抛光效率，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

[0009] 本发明的目的在于，为等离子体抛光技术领域，提供一种更加高效、环保的精密抛光方式。

[0010] 为实现上述目的，本发明采用如下方案：提出一种微纳米气泡增强等离子体抛光的方法，包括：

[0011] 步骤一、利用微纳米气泡发生装置向工作槽内输送含有微纳米气泡的电解液；

[0012] 步骤二、在含有微纳米气泡的电解液的工作槽内，阴极工具与电源系统的阴极相连，阳极工件与电源系统的阳极相连，启动电源系统，电解液被电解析出气体，气体在阳极工件表面形成气膜层；

[0013] 步骤三、气膜层中的一部分被电源系统提供的电场能量击穿电离化形成等离子体层，微纳米气泡与等离子体层共同对阳极工件进行表面处理；

[0014] 其中，对工件进行表面处理具体包括：等离子体层放电对阳极工件的表面实施平整，微纳米气泡在阳极工件的表面附近发生溃灭，形成微射流冲击阳极工件的表面。

[0015] 作为优选，在步骤一中，进一步包括以下步骤：

[0016] 预热含有微纳米气泡的电解液。

[0017] 作为优选，在步骤一中，进一步包括以下步骤：

[0018] 调节微纳米气泡发生装置输出电解液的流量和压力，同时调节电解液中微纳米气泡的含量和尺寸，进而实现对微纳米气泡溃灭时产生的能量控制，从而调节阳极工件的表面抛光效果，提高了等离子体抛光方法的工艺调控范围，提升了抛光效果的可控性。

[0019] 作为优选，在步骤二中，进一步包括以下步骤：

[0020] 在电源系统的阳极和阳极工件之间安装工件运动机构，通过控制系统驱动工件运动机构带动阳极工件的运动。如此设置，可以实现对阳极工件的指定位置的局部选择性增强加工，同时阳极工件随运动机构一同运动，提高了工件整体加工均匀性和加工精度，对大尺寸工件及孔道、窄缝、点阵等复杂结构工件的均匀化和一体化加工尤其具有重要意义，解决了传统机械、化学及电化学抛光方法对孔道、窄缝、点阵等复杂结构工件抛光不均匀效果不理想的难题。

[0021] 作为优选，在对阳极工件进行表面处理过程中，电解液在工作槽与微纳米气泡发生装置之间循环利用。

[0022] 作为优选，电解液预热的温度为50℃‑90℃。

[0023] 作为优选，微纳米气泡发生装置输出电解液的流量0.2m3/h‑4m3/h。

[0024] 如此，本发明结合等离子体层和微纳米气泡对阳极工件的表面综合效应，增强了对阳极工件表面的抛光效果。除了等离子体层放电对阳极工件表面加工外，微纳米气泡在阳极工件的表面附近溃灭时，会产生指向工件表面的压力大于50MPa、速度大于400KM/H冲击波和微射流，对工件表面有明显整平作用。同时，等离子体层放电引起的剧烈的能量波动也能促进微纳米气泡溃灭，提高微纳米气泡的有效利用率。微纳米气泡溃灭和等离子体层放电相互促进，互生互利。在等离子体层和微纳米气泡的双重作用下，大大提高了抛光效率，提升了抛光效果。

[0025] 本发明提供的微纳米气泡增强等离子体抛光的方法与现有技术相比，具有如下突出的实质性特点和显著进步：

[0026] 1、该微纳米气泡增强等离子体抛光的方法中微纳米气泡溃灭过程产生的强力冲击波和微射流极大地促进了工作槽的内部流场运动，阳极工件表面电解液的流动性提高，有利于工件表面抛光产物的及时剥离和输运，即有利于等离子体反应持续进行，有效提高抛光效率；

[0027] 2、该微纳米气泡增强等离子体抛光的方法中微纳米气泡溃灭所产生的局部高能将迅速传递至气膜层，并被气膜层捕获，等离子体是气体获得足够能量后原子发生电离裂变而成的一系列高度活跃粒子团，即除了电场能量外，阳极工件表面的气膜层还获得了新的电离化的能量源，微纳米气泡的引入有助于工件表面气膜层电离化形成等离子体层，有助于降低气膜层电离化所需要的电场能量，降低了对电源系统的电压/电流阈值要求；

[0028] 3、该微纳米气泡增强等离子体抛光的方法中由于微纳米气泡的引入，实现了对不同尺寸和结构工件的高效、均匀加工，避免了分段加工式带来一系列问题，操作工序简单，大大减少了人工作业时间和强度，降低了加工成本，提高了生产效率。

附图说明

[0029] 图1是本发明实施例中微纳米气泡增强等离子体抛光装置的示意图；

[0030] 图2是本发明的微纳米气泡增强等离子体抛光的方法的流程示意图。

[0031] 附图标记：工作槽1、电源系统2、阴极工具3、阳极工件4、电解液5、控制系统6、微纳米气泡发生装置7、气泡供给装置8、工件运动机构9、过滤系统10。

具体实施方式

[0032] 下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。

[0033] 如图1‑2所示的一种微纳米气泡增强等离子体抛光的方法，结合等离子体层和微纳米气泡对阳极工件的表面综合效应，增强了对阳极工件表面的抛光效果。除了等离子体层放电对阳极工件表面加工外，微纳米气泡在阳极工件的表面附近溃灭时，会产生指向工件表面的压力大于50MPa、速度大于400KM/H冲击波和微射流，对工件表面有明显整平作用。同时，等离子体层放电引起的剧烈的能量波动也能促进微纳米气泡溃灭，提高微纳米气泡的有效利用率。微纳米气泡溃灭和等离子体层放电相互促进，互生互利。在等离子体层和微纳米气泡的双重作用下，大大提高了抛光效率，提升了抛光效果。

[0034] 如图1所示，一种微纳米气泡增强等离子体抛光装置包括：工作槽1、电源系统2、阴极工具3、阳极工件4、电解液5、控制系统6、微纳米气泡发生装置7、气泡供给装置8、工件运动机构9及过滤系统10。

[0035] 工作槽1具有内腔，定义了对工件进行抛光的工作区域。在工作区域配置有电解液5。工作槽1底部设置有一连通内腔的排液口。工作槽1内腔适当位置设置微气泡供给装置。

[0036] 微纳米气泡发生装置7连接至排液口，被设置为输运电解液并在其中生成微纳米气泡的结构。微纳米气泡发生装置7与排液口之间设置过滤系统10。微纳米气泡发生装置7将其产生的含微纳米气泡的电解液通过气泡供给装置8输送至阳极工件4的适当位置。

[0037] 电源系统2的阴极和阳极分别与阴极工具3和阳极工件4连接。阴极工具3和阳极工件4位于工作槽1内适当位置。电源系统2与阳极工件4之间设置有工件运动机构9，可以实现工件多姿态运动。

[0038] 控制系统6可以实现电源系统控制、微气泡发生装置控制、微气泡供给装置控制、工件运动控制及加工过程中的温度控制，实现抛光效果综合性调节。

[0039] 进一步地，微纳米气泡发生装置7从工作槽1底部排液口抽取电解液并注入微纳米气泡，然后通过气泡供给装置8输送到阳极工件4表面适当位置参与加工，之后再返回到工作槽1中，实现电解液循环利用。

[0040] 进一步地，微纳米气泡发生装置7前端设有过滤系统10，以减少输运至工件表面的抛光反应物浓度，提高抛光效果。

[0041] 进一步地，通过微纳米气泡发生装置7可以调节抽取电解液的流量、压力及生成微纳米气泡的尺寸、比例。

[0042] 进一步地，气泡供给装置8的位置简单可调节，微气泡供给方式根据工件特性可选。根据工件形状结构及抛光需求，选择不同类型的气泡供给装置8来实现工件4局部微气泡供给，可实现整体工件的局部选择性抛光加强，加工精度高，可实现包含孔道、窄缝、点阵等复杂结构的工件的均匀化和一体化加工。

[0043] 电源系统2可选为直流或脉冲电源，可选恒压或恒流模式，恒压模式下电源电压2 2 ‑4
150‑500V，恒流模式下电流密度10A/dm ‑150A/dm ，脉冲宽度为10 ‑400s，频率0.1‑
1000KHz。

[0044] 本发明提出的一种微纳米气泡增强等离子体抛光的方法，包括：

[0045] 步骤一、利用微纳米气泡发生装置向工作槽内输送含有微纳米气泡的电解液；

[0046] 步骤二、在含有微纳米气泡的电解液的工作槽内，阴极工具与电源系统的阴极相连，阳极工件与电源系统的阳极相连，启动电源系统，电解液被电解析出气体，气体在阳极工件表面形成气膜层；

[0047] 步骤三、气膜层中的一部分被电源系统提供的电场能量击穿电离化形成等离子体层，微纳米气泡与等离子体层共同对阳极工件进行表面处理；

[0048] 其中，对工件进行表面处理具体包括：等离子体层放电对阳极工件的表面实施平整，微纳米气泡在阳极工件的表面附近发生溃灭，形成微射流冲击阳极工件的表面。

[0049] 作为优选，在步骤一中，进一步包括以下步骤：

[0050] 预热含有微纳米气泡的电解液。

[0051] 作为优选，在步骤一中，进一步包括以下步骤：

[0052] 调节微纳米气泡发生装置输出电解液的流量和压力，同时调节电解液中微纳米气泡的含量和尺寸，进而实现对微纳米气泡溃灭时产生的能量控制，从而调节阳极工件的表面抛光效果，提高了等离子体抛光方法的工艺调控范围，提升了抛光效果的可控性。

[0053] 作为优选，在步骤二中，进一步包括以下步骤：

[0054] 在电源系统的阳极和阳极工件之间安装工件运动机构，通过控制系统驱动工件运动机构带动阳极工件的运动。如此设置，可以实现对阳极工件的指定位置的局部选择性增强加工，同时阳极工件随运动机构一同运动，提高了工件整体加工均匀性和加工精度，对大尺寸工件及孔道、窄缝、点阵等复杂结构工件的均匀化和一体化加工尤其具有重要意义，解决了传统机械、化学及电化学抛光方法对孔道、窄缝、点阵等复杂结构工件抛光不均匀效果不理想的难题。

[0055] 作为优选，在对阳极工件进行表面处理过程中，电解液在工作槽与微纳米气泡发生装置之间循环利用。

[0056] 作为优选，电解液预热的温度为50℃‑90℃。

[0057] 作为优选，微纳米气泡发生装置输出电解液的流量0.2m3/h‑4m3/h，气体溶解量3％‑15％。

[0058] 下面结合图1所示的示例，对前述方法的原理进行示例性的说明：

[0059] 步骤1：在工作槽1内配置好适量电解液5，启动控制系统6，设置电解液预热温度为70±20℃，需确认预热温度达到后方能开始加工。电解液可选质量百分比为1％‑10％的低浓度水溶性溶液。

[0060] 步骤2：将阴极工具3和阳极工件4分别与电源系统2的阴极和阳极连接，确保阳极工件4与电源系统2及工件运动机构9之间接触紧密，导电性良好。并将阳极工件4固定在工作槽1中适当位置，设置工件运动条件，如升降速度、平移速度、旋转速度等；

[0061] 步骤3：启动微纳米气泡发生装置7，使其将产生的含微纳米气泡的电解液通过工作槽1内部的气泡供给装置8输送到阳极工件4表面适当位置；电解液随后自动返回到工作3 3
槽1中，实现电解液循环利用；微气泡发生装置的流量0.2m/h‑4m /h，气体溶解量3％‑15％可调，根据工件形状结构及具体抛光需求，选择不同类型和尺寸的气泡供给装置8来调节到达阳极工件4表面的电解液的流动形式，实现工件4局部区域加工强化。气泡供给装置8可以设置为多组组合。

[0062] 步骤4：启动电源系统2，设置电源模式和电源参数，开始加工。电源系统2为直流/脉冲电源，可选恒压/恒流模式，恒压模式下电源电压150‑500V，恒流模式下电流密度10A/2 2 ‑4
dm‑150A/dm，脉冲宽度为10 ‑400s，频率0.1‑1000KHz。

[0063] 现对微纳米气泡增强等离子体抛光的方法的工作原理详细描述如下：

[0064] 启动电源系统2后，工作槽1中的电解液5在电场的作用下在阳极工件4表面析出气2
体，如O等，从而形成了一层紧紧包裹阳极工件的极薄的气膜层，使阴极工具3和阳极工件4之间的电阻明显增加。随着电场能量增加，气膜层中较薄弱的部分被电场能量击穿离化形成等离子体放电，进而实现放电微区的工件表面整平。本方法引入微纳米气泡以后，微纳米气泡到达阳极工件附近时会发生溃灭，产生指向工件表面的压力大于50MPa、速度大于
400KM/H冲击波和微射流，并伴随一系列复杂的物理化学反应。

[0065] 其中，微纳米气泡溃灭过程产生的强力冲击波和微射流，一方面会对工件表面形成连续的碰撞、挤压，实现工件表面机械式整平；另一方面也会极大地促进了工作槽内部的流场运动，使阳极工件表面电解液的流动性提高，有利于工件表面抛光产物的及时剥离和输运，即有利于等离子体反应持续进行，可有效提高抛光效率。

[0066] 等离子体层放电加工过程中，工件表面气膜层周围的微纳米气泡溃灭所产生的局部高能将迅速传递至气膜层，并被气膜层捕获。这将明显有助于工件表面气膜层电离化产生等离子体层放电。也即微纳米气泡有助于降低气膜层离化所需要的电场能量，降低了电源电压/电流阈值要求。同时，气膜层等离子体放电引起的剧烈的能量波动也能促进微纳米气泡溃灭，提高微纳米气泡的有效利用率，提高抛光效率。即微纳米气泡溃灭和等离子体放电互生互利，相辅相成。

[0067] 此外，本方法通过微纳米气泡流体流量、压力及微纳米气泡的尺寸、比例调节，可调节微气泡溃灭能量，从而调节抛光效果。即微纳米气泡的引入也扩展了等离子体抛光系统的工艺可调控范围，工件加工效果可调控性更强。

[0068] 本方法中使用的微纳米气泡供给装置是一种灵活型结构，根据工件特性和抛光需求，可以选择多种微气泡供给方式，如点状、线型、扇形、圆柱形等。通过微气泡供给装置选择，并搭配工件运动姿态选择，可以实现指定位置的微纳米气泡引入和调节，实现工件局部选择性加工，使工件整体加工均匀性得到保障，形状精度高，这对大尺寸工件及孔道、窄缝、点阵等复杂结构工件的均匀化和一体化加工尤其具有重要意义。

[0069] 综上所述，可见微纳米气泡的引入，可一次性实现了不同尺寸和结构工件的高效、均匀加工。避免了分段加工式带来一系列问题，大大减少了人工作业时间和强度，使等离子体抛光工序简单化，明显提高了生产效率，并降低了加工成本。

[0070] 【实施例一】

[0071] 实施条件：加工工件为长度50mm、直径50mm原始粗糙度12μm的SUS316L不锈钢圆柱。

[0072] 步骤1：在工作槽1内配置好适量电解液5，启动控制系统6，设置电解液预热温度为55℃，确认预热温度达到后方能开始加工。电解液为2wt％的水溶性溶液，PH＝5‑7。

[0073] 步骤2：将阴极工具3和阳极工件4分别与电源系统2的阴极和阳极连接，确保阳极工件4与电源系统2及工件运动机构9之间接触紧密，导电性良好。并将阳极工件4固定在工作槽1中适当位置，并以工件轴心为中心旋转，旋转速度50rpm。

[0074] 步骤3：启动微纳米气泡发生装置7，使其产生的含微纳米气泡的电解液通过工作3
槽1内部的气泡供给装置8输送到阳极工件4表面适当位置；微气泡发生装置的流量0.6m /h，气体溶解量10％，气泡供给装置8设置为直径20mm的圆柱型喷嘴，喷嘴垂直于工件直径方向安装，调解扇形喷嘴距离工件中心的距离为40mm。

[0075] 步骤4：启动电源系统2，设置电源模式为恒压模式，工作电压为280V，电源频率500HZ，脉冲宽度为100s，加工时间10min，开始加工。

[0076] 步骤5：加工结束后，关闭电源系统，取下工件，清洗并干燥工件。

[0077] 同样的工艺参数设置下，不启动微气泡发生装置进行了对比测试，用TR210表面粗糙度仪量测工件表面粗糙度，游标卡尺量测工件直径变化。两组实验的测试结果如下表所示，可见启动微气泡发生装置引入微气泡增强后，工件抛光均匀性明显提高。工件下端、中部及上端的抛光速率分别提高了约12％、22％、25％。

[0078]

[0079] 【实施例二】

[0080] 实施条件：加工工件为长度200mm、宽度20mm、厚度2mm原始粗糙度2μm的In718板材。

[0081] 步骤1：在工作槽1内配置好适量电解液5，启动控制系统6，设置电解液预热温度为70℃，确认预热温度达到后方能开始加工。电解液为4wt％的水溶性溶液，PH＝6‑8。

[0082] 步骤2：将阴极工具3和阳极工件4分别与电源系统2的阴极和阳极连接，确保阳极工件4与电源系统2及工件运动机构9之间接触紧密，导电性良好。并将阳极工件4竖直固定在工作槽1中适当位置，设置工件旋转速度5rpm。

[0083] 步骤3：启动微纳米气泡发生装置7，使其产生的含微纳米气泡的电解液通过工作3
槽1内部的气泡供给装置8输送到阳极工件4表面适当位置；微气泡发生装置的流量1m /h，气体溶解量7％，气泡供给装置8设置为长度50mm、宽3mm的扇形喷嘴，喷嘴长度方向平行于工件长度方向安装，喷嘴中线距离工件顶部75mm,调解扇形喷嘴距离工件中心的距离为
60mm。

[0084] 步骤4：启动电源系统2，设置电源模式为恒流模式，稳定工作电流15A，电源频率200KHZ，脉冲宽度为50μs，加工时间5min，开始加工。

[0085] 步骤5：加工结束后，关闭电源系统，取下工件，清洗并干燥工件。

[0086] 同样的工艺参数设置下，不启动微气泡发生装置进行了对比测试，用TR210表面粗糙度仪量测工件表面粗糙度，游标卡尺量测工件厚度变化。两组实验的测试结果如下表所示，可见启动微气泡发生装置引入微气泡增强后，工件抛光均匀性明显提高。工件下端、中部及上端的抛光速率分别提高了约12％、27％、42％。

[0087]

[0088] 【实施例三】

[0089] 实施条件：加工工件为长度30mm、直径60mm的TC4圆柱，圆柱长度中心有一条深20mm、宽10mm的环形凹槽，整个工件表面原始粗糙度均为3μm。

[0090] 步骤1：在工作槽1内配置好适量电解液5，启动控制系统6，设置电解液预热温度为55℃，确认预热温度达到后方能开始加工。电解液为5wt％的水溶性溶液，PH＝6‑7。

[0091] 步骤2：将阴极工具3和阳极工件4分别与电源系统2的阴极和阳极连接，确保阳极工件4与电源系统2及工件运动机构9之间接触紧密，导电性良好。并将阳极工件4竖直固定在工作槽1中适当位置，并以工件轴心为中心旋转，旋转速度20rpm。

[0092] 步骤3：启动微纳米气泡发生装置7，使其产生的含微纳米气泡的电解液通过工作3
槽1内部的气泡供给装置8输送到阳极工件4表面适当位置；微气泡发生装置的流量1.5m /h，气体溶解量12％，气泡供给装置8设置为直径5mm的圆柱型喷嘴，且针对环形凹槽的中线安装，调节喷嘴距离工件中心的距离为30mm，对环形凹槽进行针对性局部增强加工。

[0093] 步骤4：启动电源系统2，设置电源模式为恒压模式，工作电压为320V，电源频率10KHZ，脉冲宽度为0.01s，加工时间5min，开始加工。

[0094] 步骤5：加工结束后，关闭电源系统，取下工件，清洗并干燥工件。

[0095] 同样的工艺参数设置下，不启动微气泡发生装置进行了对比测试，用TR210表面粗糙度仪量测工件表面粗糙度，游标卡尺量测工件直径变化。两组实验的测试结果如下表所示，可见启动微气泡发生装置引入微气泡增强后，工件抛光均匀性明显提高，下端和上端抛光速率分别提高了10％和12％，而进行针对性局部微气泡增强的环形凹槽区域抛光速率提高了约69％。

[0096]

[0097] 由此可见，通过本发明微纳米气泡增强等离子体抛光装置和方法进行抛光时，抛光均匀性明显改善，抛光效率可以提高20％‑70％甚至更高，取决于工件结构特性及微纳米气泡增强等离子体抛光工艺的选择。本发明中微气泡溃灭与等离子体放电互生互利相辅相成，既保留了等离子体抛光本身的优点，又促进等离子体的发展，同时还实现了局部区域的针对性增强抛光，抛光效率高，均匀性好，一体化一次性加工，加工工序简单，人工干预少，成本低，尤其适用于大尺寸工件及孔道、窄缝、点阵等复杂结构工件的高效、均匀一体化加工。

[0098] 本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本发明的保护范围之内。