小孔加工一直以来是加工中的难点,电火花技术以其加工无宏观力、不受工件强度硬度限制等优势,在微孔、小孔加工领域成为重要手段之一。然而随着加工深度增加,其加工速度急剧下降,对于大深径比的孔加工,效率极为低下。目前常采用中空回转电极,辅以高压水介质等手段来达到高速加工的目的。国内外许多学者在此领域的研究集中在电火花的放电加工原理上,鲜有从极间工作液介质的流动状态来分析。本文将通过理论分析和实验研究,探究工作液介质的流体特性对深小孔电火花加工速度的影响,主要包括以下内容:研究了棒状电极在不同旋转速度下,加工时间随加工深度的变化。建立了圆柱电极旋转下的电极间隙流场理论模型,并计算了电极在不同转速下间隙流场达到稳态后的数值解。实验的结果表明,在特定转速范围内加工效率最高,低于或者高于这个转速,加工效率都会下降。根据理论模型的计算结果,对底部间隙和侧面间隙两个区域中的电蚀颗粒进行了受力分析。理论分析表明,电极旋转会使底部的电蚀颗粒悬浮并向侧面移动,但转速过大会使侧面间隙中的电蚀颗粒向电极碰撞而降低加工效率。理论分析定性地解释了实验结果。研究了螺旋电极旋转速度对加工效率的影响。建立了螺旋电极旋转下的电极间隙流场理论模型,计算了电极在不同转速下间隙流场达到稳态后的数值解。实验结果表明,和圆柱电极相比,螺旋电极加工效率确实提高了。但电极转速对加工效率的影响规律和棒状电极类似,只有在特定转速范围内加工效率最高,低于或者高于这个转速,加工效率都会下降。对理论模型的计算结果从压强、流线、流量和速度等多个角度进行了分析,并对间隙中的电蚀颗粒进行了受力分析。螺旋电极由于形貌上的不对称会使新鲜的工作液从螺旋槽流入间隙流场,并且使带有电蚀产物的工作液从侧面间隙螺旋上升逃逸出放电间隙。螺旋电极转速的增加,会使电蚀颗粒受到的浮力和排出电蚀产物的工作液流量增加,提高了加工效率,但是转速过大会使侧面间隙中的电蚀颗粒受到的速度梯度力成倍增加,使电蚀颗粒和电极相撞,降低加工效率。理论分析定性解释了实验结果。最后,从理论的角度分析了螺旋电极的形貌参数对加工效率的影响。根据分析结果,对螺旋电极进行了优化。可以得出:螺旋电极的螺距应适当减小,螺旋槽的宽度应适当增大,这有利于侧面流场中电蚀颗粒所受浮力的提高和排出电蚀产物的工作液流量的增加。