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电解质等离子抛光(EPPo,Electrolytic Plasma Polishing),因为其提高金属表面光洁度的高效性和环境友好性,近年来受到金属表面加工行业的关注。EPPo技术目前已在不锈钢零件上取得非常好的加工效果,仅需1～2 min的加工就能将表面粗糙度Ra值降低至0.06μm。然而当把这项技术应用在其他金属材料上时,效果却远远不如在不锈钢零件上那样明显。本文以钛合金为研究对象,探讨了以往对钛合金的抛光实验达不到理想效果的原因,继而提出改进的加工方案并进行试验验证,设计了钛合金抛光的设备以及抛光后的清洗装置,用于解决钛合金电解质等离子抛光的难题。首先,本文从宏观和微观两个角度,分别阐述了EPPo加工的基本原理和去除机理。指出钛和铁分别属于阀金属和非阀金属两种不同的金属类型,阀金属在加工时表面会产生N型半导体氧化膜,使得电压截止呈现高阻性。抑制钛表面氧化膜的产生,是成功将EPPo技术应用到钛合金零件抛光的关键。本文提出了添加氟离子和调整p H值这两种方式来影响氧化膜的产生,并针对钛的性质提出了一种新的分阶段的加工方式,第一阶段的加工电压在150 V左右,第二阶段电压值在200～350 V。根据提出的加工方案,本文对原先使用的电解质等离子抛光试验设备进行了改造,以满足大范围无级调压的需求。制定了以PLC为核心的试验设备控制方案,选择了传感器的类型,设计了设备的升降装置和抛光液循环装置,完成了PLC程序和触摸屏界面的编写。然后,使用正交试验的方法,选择了TA1、TA7、TC4作为试验对象,选择两种抛光盐的浓度、两阶段的加工电压和时间作为考虑因素,制定了试验计划,选择了表面粗糙度以及表面光反射率作为加工效果的评价指标。最后,假设试验能取得理想效果的条件下,设计了对抛光后的钛合金零件进行清洗的自动化设备,考虑了工位的直线布置和环绕布置两种方案,对环绕布置的方案选用UR10机器人来进行零件的抓取和移动,分析并计算了每个工作目标点对应的关节角度,并在Vrep软件中对所设计机器人的工作流程进行了仿真。