本文首先从分析实现微细电火花加工的各项关键技术入手,设计并研制出了一套微细电火花加工系统.该加工系统主要由花岗岩基座、精密伺服机构、精密旋转主轴、线电极磨削装置、以及微能脉冲电源、加工状态检测系统和控制系统等几个部分组成.微能脉冲电源的设计是微细电火花加工系统的关键组成部分之一,因此设计可控性良好的微能脉冲电源是能否实现微细电火花加工的关键所在.本文在充分分析微能脉冲电源实现途径的基础上,设计出了一套微能脉冲电源.本文在充分分析伺服机构性能的基础上,采用针对不同的加工目的使用不同的控制策略的方法,不仅解决了伺服机构存在的响应滞后问题,而且还解决了电极制作时易出现不规则形状的问题.本文采用反拷块法与WEDG法相结合的方法来完成微细电极的在线制作,兼顾了电极的制作精度与效率.通过机床的接触感知功能与标准棒相结合的方式完成了对微细电极的在线测量.本文通过对电火花铣削加工中的放电状态规律进行统计,根据放电状态的统计规律来对电极的损耗状况进行预测,并制定了电极损耗的自动补偿策略,将其融合于本系统的控制系统当中;在三维微结构电火花加工CAD/CAM技术方面,探索了一种微细电火花铣削加工计算机辅助制造的新方法,即将通用的机械铣削加工CAD/CAM软件应用于三维微结构的微细电火花加工中,对其所需要解决的一系列的关键性技术问题进行了研究,并在UG软件平台下实践了这一技术方案.半导体硅材料在微观尺度上所显示出的一系列优异性能奠定了其在微机械领域中的主导地位,其加工技术在MEMS中起着举足轻重的作用.在硅材料的微细电火花加工技术方面,本文着重研究了半导体硅材料微细电火花加工的可行性及其实现的工艺条件;同时研究了硅材料微细电火花加工的基本工艺规律,并在此基础上,对半导体硅材料进行了微细梁以及三维微结构的加工实践,在厚为0.419mm的N型硅片上加工出了最窄为23μm的微细梁;并在厚为0.4mm的P型硅上加工出了最窄为121μm的微细梁,其深宽比高达20以上.最后,针对所设计的微细电火花加工系统进行了加工实验研究.验证了该加工系统的微细轴、微细孔以及三维微结构加工的性能:得到了最小直径为φ6μm的微细轴以及最小直径为φ10μm的微细孔;在半导体硅材料上进行了三维微结构的加工实践,充分验证了半导体硅材料良好的微细电火花加工性能以及本加工系统的广泛实用性.