电弧等离子体深孔加工技术是依靠脉冲放电产生的热等离子体在放电间隙剧烈碰撞与运动产生的高温对加工工件进行蚀除的,这项技术具有加工效率高、不受材料机械性能限制、无切削力等特点,可有效解决难加工材料在传统的钻削加工中加工效率低、刀具损耗率高等问题。但电弧等离子体深孔加工技术目前还无法完成曲线深孔的加工,本文针对此问题,在充分了解磁场与电弧等离子体深孔加工过程中通过脉冲放电产生在放电通道中的电弧等离子体可作用性特点的基础上,提出将磁场引入电弧等离子体深孔加工中,以实现电弧等离子体加工技术对曲线深孔的加工。首先,研究电弧等离子体的产生与其分类以及电弧等离子体深孔加工机理,进而分析不同磁场方向对电弧等离子体的运动轨迹以及等离子体电弧分布的影响。结果表明,纵向磁场作用下,放电通道中的电弧等离子体仅受到电场力的作用,电弧等离子体绕电极轴线做高速旋转运动,从而改变电弧形态,使等离子体电弧的温度场和电流密度分布更加均匀,这有助于加工质量的提高;横向磁场作用下,放电通道中的电弧等离子体会同时受到电场力和洛伦兹力的作用,电弧等离子体的运动方向发生改变从而导致电弧等离子体加工产生的深孔偏离工件几何中心,这有助于实现电弧等离子体曲线深孔的加工。其次,将横向磁场应用于电弧等离子体深孔加工当中,设计含有供液通道和内排屑通道的工具电极,选择由绕在铁芯外侧的线圈并通入直流电源而组成的电磁铁作为磁场发生装置,并选择RC脉冲电源为加工过程提供能量,最后设计了工作液冷却及循环过滤系统,共同构成了横向磁场辅助电弧等离子体曲线深孔的加工系统。最后,以磁流体动力学理论为基础进行横向磁场辅助电弧等离子体曲线深孔加工的仿真分析。首先分别建立自磁场以及外加横向磁场作用下电弧等离子体的控制方程,并在COMSOL Multiphysics有限元仿真分析软件的草图绘制窗口分别创建简化后的几何模型,然后根据实际加工情况,合理地设置边界条件,得到自磁场以及外加横向磁场下的仿真模型,随后对模型合理划分网格,并对自磁场以及外加横向磁场下的仿真模型进行求解。通过对比仿真结果,自磁场作用下,等离子体电弧等温线呈钟罩型分布,电弧等离子体加工产生的深孔位于工件中心;而在外加横向磁场作用下,等离子体电弧等温线的分布向电弧中心的左侧发生偏移,这会使电弧等离子体加工产生的深孔逐渐偏离工件中心,从而实现曲线深孔的加工。增大加工电流和磁感应强度,自磁场以及外加横向磁场下的电弧等离子体的运动速度均随之增大,有利于提高加工速度,且外加横向磁场作用下的等离子体“回流”现象减弱程度也越明显,有利于降低阴极电极的损耗。