电火花线切割技术广泛应用于机械制造加工领域,在切割变厚度工件的过程中,随着工件厚度的变化,工件表面质量和切割速度也会产生较大变化,造成工件表面质量一致性差和切割速度不稳定。为了改善变厚度工件表面加工质量和切割效率,达到表面一致性要求,需要对变厚度工件的切割特性进行研究,找到适用于变厚度工件的切割工艺。通过变厚度工件切割实验研究,运用不同的参数切割工件不同厚度处的表面时工件的表面一致性和切割效率最好,较大提高变厚度工件表面质量和切割效率,对变厚度工件加工具有十分重要的意义。首先,通过变厚度工件在乳化液、蒸汽水雾、超声水雾三种介质中加工特性实验研究,得到变厚度工件在各种介质下,工件的切割速度、工件表面粗糙度、直线度、工件表面实际切深、材料去除率、放电状态、放电间隙的变化规律。然后,进行蒸汽水雾中变厚度工件的电火花线切割实验研究,通过第一次乳化液中变厚度工件参数优选实验得到第一次粗切最优参数,为水雾中第二次精加工做准备,通过水雾介质中变厚度工件第二次切割单因素实验,得到脉冲参数和偏移量对变厚度工件表面粗糙度和切割速度影响。其次,设计基于响应面分析法的BBD中心复合实验,建立变厚度工件表面粗糙度和切割速度模型,进行方差分析得到各个影响因素及其交互作用的显著性和主次顺序,通过层次分析法加权建立综合评价模型,粗糙度和切割速度权值分别为40%和60%。运用功效系数法同度化处理,再通过粒子群算法进行Matlab多目标寻优迭代,优化出蒸汽水雾中变厚度工件的二次切割最优参数。提出运用不同参数加工不同厚度工件的方法,设计对照试验,实验结果表明变参数切割能较大的改善变厚度工件表面粗糙度一致性和提高了切割效率。最后,建立基于广义灰色理论的厚度辨识模型。先进行理论分析找到影响厚度辨识的主要因素,通过minitab软件进行田口试验设计,并对切缝宽度关键影响因素进行分析,建立基于灰色理论的切缝宽度模型,然后运用Matlab中的多元非线性函数拟合分析得到关于切缝宽度的广义厚度辨识模型,通过验证实验对比厚度实际值和预测值,运用T检验法检验模型预测精度较高,能够准确预测工件厚度。采用厚度辨识模型预测工件的厚度,及时调节参数,可大大提升变厚度工件的切割速度和表面粗糙度一致性,为进一步研究线切割参数自动调控系统提供前提基础。