航空发动机制造技术作为一个国家飞机及航空工业持续快速发展的关键技术,其涡轮叶片长期工作在高温高压等极端恶劣的工作环境下,需要配备高效卓越的冷却系统和技术装备(如气膜冷却孔)才能有效保障涡轮叶片的正常散热和快速冷却。由于航空发动机主要是采用钛合金、高温合金等硬度极高、难以切削的材料制作,且涡轮叶片上的气膜冷却孔由于孔径微小(通常在0.25～1.24mm间),传统切削加工极其困难和难以保障加工质量。而微细电火花加工可以实现“以软切硬”,不受材料强硬度限制,没有任何宏观的切削力,特别适合钛合金等难切削材料中微小孔的加工。但加工中电极存在损耗现象,加工后微小孔的深度、表面粗糙度等难以保证,从而影响零部件的寿命和功能。因此,开展钛合金微细电火花小孔加工电极损耗及预测研究具有十分重要的现实意义。为了深入地研究导致电极损耗的内部原因和机理,本文首先对微细电极进行了单脉冲放电温度场仿真,探究了热源加载后微细电极的表面最高温度、热源加载面熔融区和热影响区的面积及熔融区和热影响区的深度随加载时间的变化规律,研究了峰值电流、极间电压对微细电极表面温度场分布变化的影响,并分析了热源加载时间、峰值电流、极间电压等对电极损耗的影响。为了更进一步研究非电因素(电极直径和工件厚度)对电极损耗的影响,本文进行了微细电火花小孔加工电极损耗试验研究。通过对随着孔数增加电极形貌演变的整个过程进行分析,总结了群孔加工中电极损耗的特点,将其过程大致分为轴向损耗微小、轴向损耗显著增加、稳定和锥化四个阶段,建立了稳定阶段电极前端形貌弧形轮廓区域的椭圆数学模型。同时,分别改变电极直径(60μm、90μm、120μm)和工件厚度(400μm、600μm),研究了电极轴向损耗长度、电极损耗影响区和电极体积相对损耗等随着加工孔数增加的变化规律。为了能够预测微细电火花小孔加工过程中的电极损耗,本文以前述单脉冲放电为依据,将“锥形”作为放电凹坑的模拟形状,建立了微细电极损耗模型,用以预测不同深度下微细电极的损耗过程。同时,依据“反补偿”思想,从加工后要获得的目标孔腔所需电极的最终轮廓出发,仅将电极和工件的极性和材料去除率对调,反推加工前电极初始形貌,建立了微细电极损耗的逆向模拟模型。最后,根据群孔加工特点,在实验中使用分组定长补偿抵消了群孔加工中电极损耗的影响。