气体和水雾介质中电火花线切割加工是以气体和水雾作为加工介质，取代了传统的液体工作介质，由于气体和水雾介质在加工过程中有利于提高加工质量，因而受到了国内外广泛关注，是电火花线切割加工领域的研究热点之一，为电火花线切割加工工艺开辟了崭新的途径。但气体和水雾介质与传统的液体介质相比，在物理、化学性能等方面存在着较大的差异，其放电加工性能也与常规的液中放电加工有着较大差别，因而对其放电机理、加工工艺特性进行系统地研究是非常必要的。　　本文对气体和水雾介质中电火花线切割加工机理进行了较深入的研究。从气体介质的电导、击穿等方面详细阐述了气体介质放电加工理论。气体火花放电是由Townsend击穿开始，逐步发展到流光击穿而形成的。以气体介质放电理论为基础，系统分析了水雾介质电导、击穿机理。水雾介质是连续状气体和微细工作液滴混合物，因此其击穿过程具有气体介质击穿的特点，同时，由于雾状介质的微小液滴使极间电场发生畸变，水雾介质加工中放电击穿电压比气体介质中低，而放电间隙显著增大。并对气体和水雾介质放电过程中的放电通道的形成、极间放电通道的扩展、电蚀产物的抛出、极间介质的消电离等几个物理过程对加工材料的蚀除过程的影响进行了研究。　　针对气体和水雾介质的特性，以及单向走丝切割机床和往复走丝切割机床加工特性的差异，在单向、往复走丝线切割机上对气体和水雾介质中电火花线切割精加工工艺特性分别进行了系统的研究。在两种机床上分别建立了气体和水雾介质中电火花线切割加工需要的实验平台。并对气中、雾中、液中（去离子水、乳化液）电火花线切割精加工中的切割速度、表面粗糙度、直线度以及加工后工件的表面微观形貌、表面成分、显微硬度等指标进行了系统研究。　　提出了在精加工阶段采用气体或水雾介质的电火花线切割多次切割工艺。单向走丝和往复走丝电火花线切割实验结果都表明，与全部加工都采用液体介质的多次切割工艺相比，采用该新工艺能有效改善加工表面质量（直线度、粗糙度）。上述研究证实了采用多种介质的多次切割加工工艺的可行性，并为提高电火花线切割加工质量提供一条新途径。　　在单向、往复走丝线切割机上，采用单因素的方法对水雾介质线切割精加工中峰值电流、脉冲宽度、水雾量和伺服进给速度等因素对切割速度和表面粗糙度的影响进行了系统的研究。由于其加工性能不仅与基本电参数有关，而且还与工作介质等非电参数等诸因素有关，其工艺规律非常复杂，因此，更好地分析不同的因素对其工艺指标的影响规律是十分必要的。在中心复合实验基础上，得到了各个因素对表面粗糙度和切割速度影响的显著性排序和经验证的回归模型，为后续的电火花线切割工艺研究提供了数学模型。　　通过理论分析，采用分路电流法对电火花线切割放电点位置进行研究，建立了放电点位置检测的数学模型，研制了基于分路电流法的电火花线切割放电位置检测装置。该装置硬件主要由电流传感器、数据采集卡和计算机等组成;系统软件的开发是建立在虚拟仪器专业软件LabVIEW平台上。在往复走丝电火花线切割机床上设计了专门的工件进行了标定实验，利用该装置实现了大气、乳化液和水雾介质精加工中放电位置的在线检测，这为进一步研究气体、液体、水雾三种介质加工机理提供了一种新的手段。　　在正交试验和信噪比分析的基础上，采取范数灰关联度确定权重的灰色关联分析法，将雾中往复走丝电火花线切割的多目标参数优化问题转化为单目标灰关联度的优化问题。该方法可以方便、有效地获得各指标的权重，从而使选择出的多工艺指标下的最佳参数组合显得更加客观、合理。