由于杂散电场腐蚀和小间隙中电解液困难,微细电解加工的实现及其加工精度的提高需考虑多方面因素,采取综合性技术措施。本文首先分析了影响微细电解加工的主要因素,揭示出以气泡为主的电解产物在微小加工间隙中蓄积,从而控制阳极表面电化学反应速度的机理。因此会导致当加工间隙减小到一定程度,平衡加工状态无法维持,使得微细电解的实际加工速度随加工间隙减小而降低。数值仿真了电极侧壁绝缘对加工精度的影响,结果表明侧壁绝缘膜能有效将电场约束在电极导电端面附近,从而减小孔径的扩张、抑制孔壁锥度的形成。对异型截面电极电解加工仿真表明:在电极拐角几何效应对电场分布的影响下,型孔拐角呈圆弧过渡,且整个孔形有随加工时间延长向圆形演化的趋势。研制了微细电解加工装置,包括机械本体、运动伺服控制系统、高频脉冲电源和电解液循环系统等几部分。核心的伺服进给机构运动分辨率0.1μm、阶跃运动峰值时间10ms,重复定位精度约0.55μm,可实现工具电极高精度进给和快速回退。控制系统以PMAC多轴控制器为核心,采取“NC嵌入PC”的架构,并行实现人机交互、过程控制和位置伺服控制,保证了控制过程的实时性和可靠性。研究了用于电解加工的微细电极制备方法。基于电场分析,提出一种在线电解制备直径一致性好的微细电极轴的方法。研究实现了LIGA工艺制备微细阵列电极用于微细阵列孔加工。针对高质量微细孔电解加工,提出采用旋涂环氧树脂制备电极侧壁绝缘膜的工艺,以有效抑制杂散电场腐蚀,为提高微细孔电解加工精度提供了一可行的技术途径。采用单电极和阵列电极进行了微细电解加工基础实验和典型型孔加工实验。优化工艺参数,加工出11×11阵列、边长130~140μm、侧壁半锥角小于3°、截面形状特征明显、一致性较好的三角形、方形和圆形微细阵列孔。