随着航空航天工业的发展，航空发动机关键部件（如涡轮槽和叶片榫头）的制造面临着越来越高的挑战[[1], [2], [3], [4]]。传统的加工方法效率低下，并且在制造过程中会造成严重的磨损[[5], [6], [7], [8], [9]]。电化学加工（ECM）通过阳极溶解实现材料去除，无论工件硬度如何，都成为加工难切割材料（如镍基合金）的理想选择[[10], [11], [12], [13], [14]]。其中，线材电化学加工（WECM）由于线电极的运动灵活性，在加工复杂规则表面结构（如涡轮槽）时表现出独特的优势[[15,16]]。
然而，WECM在实际应用中面临两个核心问题：1）质量传递受限：加工过程中产生的电解产物会在狭窄的加工间隙中积聚，阻碍新鲜电解液的及时供应和更新，导致加工过程不稳定、效率降低，甚至有短路风险[[17,18]]；2）电场控制不足：杂散电流容易引起侧向腐蚀，导致切口边缘圆化并降低尺寸精度[[19], [20], [21]]。为了解决这些问题，学者们分别对质量传递增强和电场优化进行了研究，但存在明显的局限性。
在利用结构化电极增强质量传递方面，方等人[[22], [23], [24]]提出了螺旋线电极。通过结合旋转和轴向电解液冲洗，螺旋槽能够搅动电解液，将20毫米厚不锈钢的进给速率提高到5微米/秒。杨等人[[25], [26], [27]]设计了带有螺旋分布喷流孔的管状电极，通过旋转电解液注入实现了20毫米厚Inconel 718的加工。这些结构化电极（螺旋形、多孔形）的核心动机是通过特殊几何结构和运动的协同作用来增强加工间隙中的电解液对流并加速产物排出[[28]]。然而，它们无法抑制由杂散电流引起的侧向腐蚀[[29]]。
在脉冲动态ECM（PD-ECM）中的电场优化方面，使用高频脉冲电流显著改善了微电化学加工中的溶解局部化效果，并提高了加工微尺度结构的能力。刘等人阐明了脉冲电流对合金钝化的影响及瞬态效应，并实现了材料去除率（MRR）的定量预测[[30], [31], [32]]。朱等人[[33]]提出在工具以恒定速度进给时叠加振动。在一个振动周期内，当工具接近工件时开启电源进行加工，当工具远离工件时关闭电源。这样可以确保阳极溶解始终发生在加工区域附近，从而实现高加工精度。然而，纯PD-ECM无法显著缓解质量传递瓶颈，进给速率的提高仍然有限[[34]]。
大多数现有研究都是独立优化质量传递或电场，未能实现它们的协同调节。结构化电极的质量传递增强效果缺乏脉冲电场的精确指导，容易因过度溶解而导致切口扩大；脉冲电场的局部化效果受到质量传递不足的限制，难以提高加工效率。这一研究空白与航空发动机ECM制造中对高加工一致性和效率的实际需求相矛盾。
因此，针对航空发动机中常用的镍基超合金FGH96的复杂轮廓加工需求，本研究提出将结构化电极与脉冲动态加工（PD-ECM）相结合。它利用结构化电极的几何特性增强间隙中的电解液扰动，并同步采用斩波控制的脉冲电源，将电场分布与电极旋转运动相结合，实现质量传递增强和精确电场调节的协同效应。最终目标是减小切口宽度、提高侧壁质量，同时保证进给速率，为厚壁难加工材料中复杂结构的高效精确制造提供了一种新方法。
