电火花加工是一种依靠火花放电过程产生的高温来去除材料的加工技术,独特的加工方式使其能应对各种难切削材料,因而在航空航天零部件制造等领域显示出了强大的生命力,应用极为广泛。但在电火花加工过程中出现的电弧放电状态往往会对工件表面造成严重烧伤,使得加工结果偏离预期。所以如何在电火花加工过程中避免或者减少电弧放电状态的发生,这是制约电火花加工技术进一步发展的瓶颈之一。因此,开展关于电火花加工过程间隙放电特性、放电状态稳定性以及抑制电弧放电控制策略的研究,这对于扩展电火花加工技术的应用范围具有十分重要的意义。本文针对电火花加工间隙放电状态演变方面的问题,对放电间隙由火花放电状态转化为电弧放电的过程展开了实验研究。利用课题组自主研发的电火花三轴加工机床对TC4工件材料进行了直流电放电的单因素试验。分别探究了间隙距离、电源电压、限流电阻、工作液、冲液方式以及电极旋转等电参数和非电参数对于极间放电状态过程变化的影响规律,并根据具体波形特点对间隙等效电路模型的振荡、迟滞等特性制定了具体要求。在对放电间隙放电状态演变过程进行实验研究的基础上,对放电间隙等效电路模型进行了研究,并分析了放电状态转化的规律。确定了TR脉冲电源模式下放电间隙的等效电路模型,并利用仿真、实验波形和理论推导相结合的方式证明了该物理模型的合理性。根据放电波形提取的电压电流数据,拟合了特定参数组合下放电间隙的伏安特性曲线和间隙等效电阻的伏安特性曲线,并结合建立的等效电路模型,利用李雅普诺夫稳定性判别法给出了间隙放电状态演变的理论条件。发现在TR脉冲电源模式下,造成电火花加工过程中间隙放电状态发生变化的主要原因是火花放电阶段对于间隙放电环境的破坏,且火花放电能量越大破坏越严重。针对放电控制策略方面的问题,展开了关于间隙电弧放电状态出现前火花放电能量值的研究。通过单脉冲放电实验,分析了电源电压、限流电阻、放电脉宽以及间隙距离对于放电坑深度,电弧烧伤面积以及火花放电能量平均值的影响规律;进行了4因素4水平单道槽放电铣削正交试验,利用信噪比分析方法分析了各参数对于电极损耗程度的影响规律,探讨了特定参数组合下的单道槽电火花加工的电弧烧伤水平。根据电极损耗规律和单脉冲放电能量分析结果制定了特定参数组合下单道槽铣削的电极损耗补偿策略和基于能量控制的抑制电弧放电模糊控制策略。