电火花加工的物理过程是非常短暂而复杂的,从大量试验资料来看,每次电火花腐蚀的微观过程是电场力、磁力、热力、流体动力、电化学和胶体化学等综合作用的过程。随着电火花加工工艺研究的深入,电火花加工机理研究的相对滞后在一定程度上制约了其加工技术的进一步发展。这除了因为放电过程本身的复杂性、随机性以外,还由于对放电通道中带电粒子的运动特性、电磁特性以及振荡特性认识不够。本文从放电通道扩张的流体力学运动方程出发,建立了放电通道扩张的动力学模型,并结合放电通道电离、电导和辐射等物理现象给出了模型的求解方法,得到了电介质为液氮条件下的放电通道中电子密度和压力与放电时间的关系曲线。在进一步的分析中利用放电通道位形半径经验公式,获得了电介质为煤油条件下的放电通道中电子密度与放电时间的关系曲线。在此基础上对放电通道的等离子体振荡特性进行了分析:放电初期随着放电时间的增加,等离子体通道振荡频率急剧下降,通道位形平衡时,通道振荡频率也几乎保持平稳;等离子体通道振荡频率随着放电电压或放电电流的增大,即放电能量的增加而升高;随着放电间隙的增大而降低。发现了等离子体振荡频谱包含了金属晶格振动的本征频率。由此提出了受激原子晶格共振的观点:认为在放电电流上升阶段,因放电通道中等离子体振荡频率可覆盖金属晶格振动频率,这种等离子体会使电极材料表面原子晶格产生共振或接近共振,加剧放电的热作用,使电极表面材料比较容易被抛出;而在放电电流趋于平稳后,等离子体振荡频率小于晶格振动频率的情况下,电极材料表面晶格不具备共振的必要条件。同时,利用短脉冲加工实验结果间接验证了电极材料表面原子晶格共振加剧放电的热作用的观点,说明了放电电流初始阶段和短脉冲加工对电极消耗影响较大的原因。