电化学加工提高加工精度和改善表面粗糙度的基本原理是,阳极表面的凸凹不平度相对阴阳极极间间隙的不均匀度导致的阳极表面去除量差,因此,加工间隙是电化学加工关键工艺参数。加工间隙不仅影响加工精度、表面质量,而且对加工效率、加工过程稳定性具有直接影响。加工间隙受电场和流场等因素的制约,同时又影响电场和流场特性。因而,加工间隙的检测、调整与控制,一直是电化学加工技术领域广受关注的研究点之一。但是,目前形成和调控电化学加工极间间隙的方法,主要还是通过外部机构和外部力实现,由于加工间隙不稳定性造成的加工误差及过程不可控性,目前还没找到很好的解决办法,尤其是为了提高加工精度,小间隙电化学加工的研究和应用越来越广泛,小间隙加工条件下,要求加工间隙检测更为精准和间隙调控更为灵敏,如何形成、检测和有效控制加工间隙仍然是电化学加工领域亟需解决的难题之一。本文提出在电化学加工中,采用悬浮阴极方式形成加工间隙,通过调节流量来控制加工间隙的新构想。重点工作是分析电化学中加工间隙与流量、电压之间的关系,建立加工间隙的模型。以流体力学和电化学加工相关理论为基础,提出悬浮阴极电化学加工的间隙模型;以平面加工为对象,设计了悬浮阴极电化学加工实验装置,进行流场和电场对加工间隙影响的实验,获得基础实验数据;应用FLUENT软件分析间隙流场特性,结合试验数据,修正数学模型;最后进行了悬浮阴极电化学加工的验证性加工试验。研究发现,阴极受到的支撑力与自重相平衡时,间隙达到平衡状态,阴极能悬浮于工件表面,通过调节流量可以实现极间加工间隙的调整。电场对间隙具有影响,且影响流场,随着电压的增强,间隙变大,流量也随着增加。因此,通过控制流量实现悬浮阴极加工间隙调控是一种可行的间隙调控方法。