微细电火花加工是特种加工的一个重要研究方向。它采用非接触方式加工,无宏观作用力,在微细轴、微小孔和微三维结构加工方面具有良好的应用前景,但由于线电极电火花在线磨削速度极慢,严重影响了工具电极制备和生产效率提高。提高工具电极加工速度,对该技术推广具有重要现实意义。本文从当前工具电极制作方法出发,分析各自的优点以及不足,提出了一种结合砂轮磨削与微细电火花加工的新型电极在线加工方法,并对微电火花伺服加工系统以及在线检测技术进行了研究。本设计以多功能数据采集卡为运动核心,结合PC机、交流伺服电机、光栅尺,实现亚微米级精确运动;研究了一种不同于常见驰张式RC电源的晶闸管独立式电源,提高了电源波形稳定性、减少了电弧放电;用高精密滚动轴承实现主轴的高精密回转,简化了主轴结构;采用显微镜、CCD、图像采集卡实现设备视觉引导,结合数字图像处理、小波变换、图像拟合和模式识别等算法实现加工过程中电极形状自动监控与误差校正,并为电火花加工工艺参数调节提供了依据;对不同加工模式下的伺服控制策略分别进行了研究;最后通过大量加工实验,就小孔加工过程中的精确定心以及影响工件加工质量的系统误差进行了分析研究。在完成原理样机的基础上,分别进行砂轮磨削、线电极电火花在线磨削、复合磨削加工、小孔加工、喷嘴加工等实验;实验表明:采用本新型工具电极在线加工方法可有效提高电极加工效率10倍以上,证明了方案可行性,并用此设备分别加工出了Φ15um微细轴和Φ50um微小孔。