钛合金由于其强度高、耐高温、耐腐蚀、生物相容性好等特性被广泛地应用于航空、航天、医疗和文体用品等领域,但钛合金也是众所周知的难切削加工金属材料。电火花加工机理决定了电火花加工适合于难切削金属材料加工。但钛合金导热性差,熔点高,当进行电火花加工时,需要很大的能量才能使其完全气化,所以钛合金对于电火花加工也是一种难加工金属材料,尤其钛合金在电火花加工过程中工具电极损耗大,电极由于棱角的损耗导致整个实体电极的报废,增加了加工成本和时间。本文提出的集束电极运用了化整为零的思想。采用分步法,第一步用集束电极快速仿形进行型腔的粗加工,第二步采用实体电极进行电火花成型精加工。首先设计集束电极的花瓣式锥形电极夹头夹持装置,并将管状电极集束装夹,通过调节每根单元电极的长度进行仿形,使其达到近似尺寸和近似形状进行加工。然后,通过已研发的集束电极装夹装置,集束电极易于仿形实体电极和补偿电火花加工的损耗,避免了多个实体电极的制作,提高了电火花成型加工效率,降低加工成本。在实验初期,首先进行集束电极对常规材料----45#钢的工艺实验,第一步,通过实验研究集束电极加工45#钢时各参数的最优配合,从而保证在使用该最优配合时,能充分发挥集束电极的优势与长处。第二部,用已经摸索出的最优工艺参数进行45#钢的型腔粗加工,提高了材料去除率,第三部,用实体电极进行精加工,得到高精度加工型腔表面。其次,进行集束电极对难加工材料----TC4的工艺实验,第一步,研究钛合金的物理性能及可加工性,第二步,根据所研究内容设计了钛合金电火花加工正交实验,第三步,在进行加工实验之后得到了一组适合钛合金的电火花成型加工参数,并对该参数进行分析。第四步,通过已经摸索出的工艺参数指导集束电极电火花加工钛合金型腔的工艺实验,得到了较为满意的被加工型腔。