慢走丝电火花线切割加工（WEDM-LS）是一种通过电极间连续放电击穿使工件材料熔化甚至气化去除的电火花加工工艺。然而传统WEDM-LS在加工NiTi形状记忆合金时仍存在加工效率低,加工表面质量不高等问题。因此,本文提出一种新型复合工艺——工件垂直超声振动（Workpiece Vertical Ultrasonic Vibration,WVUV）辅助WEDM-LS（WVUV WEDM-LS）,以改善传统WEDM-LS的加工性能。由于极间宽度以及观测设备的限制,本文以WEDM-LS的加工区域为研究对象,尝试从极间流场、温度场以及多相流仿真结合对比试验的角度深入分析WVUV WEDM-LS的加工机理和优势。首先,本文通过不同超声振动加载方式对WEDM-LS极间间隙影响的对比,证明了WVUV WEDM-LS有利于保证加工质量的均一。接着分析了WVUV辅助对工作液（去离子水）运动状态,温度以及放电通道等的作用规律,并对其极间流场进行了二维简化建模,为后文的仿真计算奠定了基础。然后,基于“RANS”方法建立了WEDM-LS极间流场流固耦合模型以及热流耦合多物理场模型,对超声辅助下极间工作液流场进行了对比研究,并深入分析了WVUV WEDM-LS的放电凹坑区域的温度场。研究表明WVUV对放电凹坑中工作液运动的影响约为丝振动的2倍,更加有利于凹坑中残留碎屑的排除,进而提高加工效率;同时相较于传统工况,WVUV辅助时放电凹坑中残留的热量更易排出,有利于提高工件表面质量。接着根据“分步计算法”,基于流固耦合模型建立了WVUV WEDM-LS极间蚀除碎屑颗粒、去离子水和气泡的固-液-气多相流模型,研究表明WVUV辅助下放电凹中残留废屑的数量可仅为传统工况的50%,有利于重铸层厚度的降低;同时其能够促进极间气泡的破裂,改善极间放电环境,最终提高正常放电比例。最后,以NiTi-01形状记忆合金为工件材料,进行了传统WEDM-LS、丝振动WEDM-LS、WVUV WEDM-LS三种工艺的对比试验。证明了在较大电加工参数下,WVUV辅助从表面粗糙度、切割速度、放电波形、工件表面三维形貌及重铸层厚度等方面较传统工况均有着10%以上的改善,与各仿真模型的预测趋势吻合,验证了所建模型的正确性。