随着社会的高速发展,越来越多的绝缘材料被广泛应用到微机电系统、可穿戴设备、智能移动终端等领域。在绝缘材料中如玻璃陶瓷等因本身硬脆的特性导致很难被加工生产,而电解电火花是种非接触式加工,可以胜任非导电硬脆绝缘材料的加工。本文将超声振动辅助引入到电解电火花切割加工玻璃中,对电解电火花的加工机理以及超声振动、电压、进给速度等主要加工参数对切割质量的影响进行深入探究。首先对电解电火花加工中的气膜形成进行理论分析,建立了在超声振动辅助下气膜的厚度模型和切割微缝的能量模型。通过流场仿真分析发现,在工具电极上施加超声振动可以细化气膜,使气膜分布更均匀,进而降低火花放电的临界电压。另外通过温度场仿真研究发现,在超声振动的辅助下可以降低单次放电产生的凹坑深度,进而降低加工后的表面粗糙度。然后采用直径100μm的螺旋电极进行切割试验探究,结合仿真和加工中的电流信号图分析了超声振幅对切割质量的影响。相比于无超声辅助,当振幅取最优值5.25μm时,平均缝宽降低至128.63μm,降幅20.78%,侧壁面粗糙度降低至0.235 μm,降幅52.9%。同时结合加工中的电流信号图和切割微缝能量模型分别分析了加工电压、占空比、脉冲频率和进给速度对切割后的平均缝宽以及侧壁面粗糙度的影响规律。结合各个参数的对加工质量的影响规律,进行参数优化完成三缝阵列和封闭结构阿基米德螺旋曲线切割。最后采用直径50μm的线电极进行切割试验探究。结合电流信号图对比分析超声振动施加在线电极和工件上的差异,实验结果表明超声施加在线电极上更有利于细化气膜。当振动施加在线电极上并取最优幅值7.5 μm时,相比于无超声辅助,平均缝宽降低至56.2μm,降幅17.63%,侧壁面粗糙度降低至0.265μm,降幅54.23%。同时分别探究了电压、占空比、脉冲频率和进给速度对切割质量的影响,并进行参数优化完成高深宽比微齿轮结构切割。