微孔在工业中的应用广泛,根据微孔的材料、精度、尺寸等不同,有各种不同的加工方式,包括传统钻削的机械加工方式和电火花、电化学、超声波或激光等特种加工方式。微细电火花因其可以加工任何导电材料,而不考虑其强度和硬度,且加工设备结构简单,被广泛应用于航空航天、医疗器械、机械等行业。微细电火花微孔加工时的加工间隙较小,当孔深径比达到一定值时,加工区域的气泡和电蚀产物无法及时排出,致使放电状态异常,微孔无法继续加工。针对上述问题,本研究采用管电极内冲液的方式,通过柱塞泵将工作液经管电极输送进入加工区域,强迫电蚀产物排出,更新工作液。同时,在工作液中混入一定浓度的粉末,粉末伴随工作液进入加工区域,对电火花放电产生影响,期望粉末与已加工孔壁作用,改善孔壁质量。对实验室立式微细电火花加工机床改造,根据实验要求设计具有一定密封性能的旋转主轴,并根据转动扭矩选择电机。采用悬臂梁理论分析了导向器对电极的约束作用,推导出三种约束情况对应的电极端部径向跳动计算公式,以此为依据设计出径向跳动小于10μm的导向器。设计以柱塞泵为主体的冲液回路系统,可以提供0~2MPa的稳定冲液。在已有的微细电火花加工机床控制程序的基础上,采用LabVIEW编写了立式电火花钻孔程序,并对各开路速度与开路电压值进行了匹配。针对微细电火花微孔加工存在的问题,本文采用管电极混粉电火花微孔加工方法,研究了工作液中添加金刚石粉末对电极损耗、孔出入口直径、加工时间、孔壁粗糙度和孔入口重熔层的影响。研究发现,工作液中添加金刚石颗粒可以减小电极损耗长度,且随着金刚石粒径的增大,电极损耗长度逐渐减小。当添加的金刚石粒径为10μm时,电极损耗长度相比于未添加金刚石减小了76.7%,相比于金刚石粒径为1μm时,减小了71.1%。本文认为,工作液中的部分金刚石颗粒在电火花高温作用下会转化为各种含碳颗粒镀覆在电极上,减缓补偿了电极损耗。添加金刚石粉末有利于减小入口尺寸,减小出入口直径差。随着添加金刚石粒径的增大,电极损耗的减小导致电蚀产物(电极材料和工件材料)的减少,使得入口二次放电几率降低。因此,入口尺寸减小,并趋于稳定值。添加金刚石粉末可以缩短加工时间,随着粉末粒径的增大,加工时间先减小后增大。当金刚石粒径为5μm时,材料去除率相比于未添加粉末,提高了27.2%。工作液中的粉末粘着在已加工孔壁上,干扰了表面粗糙度的测量。但观测孔壁SEM照片和局部粗糙度发现,添加金刚石粉末的孔壁质量优于未添加粉末的孔壁。添加金刚石粉末对孔入口重熔层厚度的影响较小,重熔层厚度保持在8.5±1μm。