钛合金是一种高强度,耐腐蚀的材料,其热稳定性较好。钛合金的应用随着航空航天技术的发展也越来越广泛,航空航天领域中的压力容器、骨架、冷却孔均采用钛合金制备。而工业的精密化水平提高,使得钛合金小孔的加工需求日趋增大。微细电火花加工效果与材料硬度无关,适用于难切削材料的加工。但是,钛合金的导热性差,在微细电火花小孔加工时,加工效果有待进一步的提高。本文首先研究了钛合金小孔微细电火花加工的机理,从脉冲能量、放电爆炸力、脉冲间隙等电参数,工作液、工具电极等非电参数以及伺服控制系统等方面分析了对加工效率、电极损耗率及加工质量产生影响的主要因素。然后,针对钛合金材料难去除问题,提出了一种放电爆炸力强、等放电脉冲的复合脉冲电源。根据钛合金小孔加工间隙小、加工环境差异性大的问题,设计了一套微细电火花加工伺服控制系统,包括伺服检测回路、伺服控制器以及上位机控制界面。研究了平均电压控制、模糊控制、经自调节后的模糊控制、以及基于模糊控制在线优化算法对钛合金小孔加工的影响。搭建了用于钛合金小孔加工的微细电火花平台,制作了脉冲电源、伺服控制系统。最终,在该平台上研究了脉冲电源的性能,探究了钛合金小孔的工艺规律,并对比了各种算法的加工效率。通过设计微细电火花加工复合脉冲电源、伺服控制系统,本文构建了钛合金小孔微细电火花加工的加工系统,该加工平台能够提高钛合金小孔的加工效率与表面质量,减小电极损耗。