微小阵列孔因其独特的微喷功能结构在微机电系统领域应用日趋普遍,但在微细电火花加工微小阵列孔过程中存在微小阵列孔的内外侧孔孔径不一致的现象,从而影响微喷零部件使用性能,因此阵列电极电火花加工的微小阵列孔内外侧孔孔径差异已经成为微细电火花加工技术发展所面临的重要技术性难题。本文从流场仿真和加工实验的角度,对阵列电极电火花超声复合加工微小阵列孔过程放电间隙流场、压力场和电蚀产物的分布规律及系列化微小阵列孔电火花加工电蚀产物排出过程进行数值模拟,揭示超声振动对电蚀产物排除过程的作用机制和阵列孔内外侧孔孔径加工差异的规律性,并进行实验验证。为研究微小阵列孔电火花一致性加工提供理论依据和技术支持。首先,针对阵列电极电火花超声复合加工微小阵列孔过程,建立三维间隙流场仿真模型,通过数值模拟微小阵列孔(3×3)电火花超声复合加工三维间隙流场分布、压力场分布和电蚀产物排出过程,分析高频超声振动对微细电火花超声复合加工中电蚀产物排出过程的影响规律,以及孔深径比、超声振幅、阵列孔间距和超声频率对阵列电极电火花加工微小阵列孔加工过程的影响,揭示超声高频振动作用下微小阵列孔电火花加工电蚀产物排出机理。其次,建立系列化(3×3、5×5、10×10)微小阵列孔电火花超声复合加工过程三维间隙流场仿真模型,数值模拟系列化微小阵列孔电火花超声复合加工三维间隙流场分布、压力场分布和电蚀产物排出过程,通过分析阵列电极电火花超声复合加工微小阵列孔过程中放电间隙内间隙流场、压力场和电蚀产物分布规律揭示系列化阵列孔内外侧孔孔径加工差异的规律性。最后,采用电火花反拷法制备阵列电极,进行阵列电极电火花超声复合加工微小阵列孔(3×3)加工实验,分析阵列电极微细电火花加工阵列孔中超声高频振动对加工过程的影响,通过系列化微小阵列孔电火花超声复合加工实验得出阵列孔内外侧孔孔径变化规律,验证仿真合理性。