短电弧铣削加工是在一定比例的气、液压力的作用下,在放电加工的过程中,工件与工具之间的放电间隙中的工作介质会被击穿形成一道放电渠道,在通道内将会产生明显的电弧作用,电弧产生的高温会随着通道转移至工件表面,在水、气混合介质的冲击作用下,将熔融的部分凝固成颗粒脱离母体,达到蚀除工件的作用,属于一种非接触式特种加工。在加工过程中,蚀除的颗粒在加工间隙中的运动及分布状况将会影响材料去除率、电极损耗率等重要因素。若蚀除物不及时排除,颗粒堆积将会增大电极损耗,降低表面加工质量,严重会短路,烧毁机床控制系统。因此研究蚀除颗粒不仅对流场意义重大同时可以进一步揭示加工的机理。首先,通过一系列对比实验得出,在工件完整性中钨铜和石墨材料较铜材料效果好;电极旋转相对于电极静止有明显的电流变化幅度,即单位时间内电弧产生的热量更高,在轴向力的作用下有利于材料的蚀除与脱离;根据放电理论分析,不同极性状态下电弧等离子体受到的外力不同,结合实验证明当采用正极性加工时,工具的完整性及材料的去除率更符合实际的需求;同时气、液混合介质在电压击穿下更有利于转化压离子态形成电弧通道,为后续加工提供实验基础。其次,利用常用仿真软件Fluent建立与实际相符的二维模型,研究加工深度、电极直径、内孔直径及工件材料下的流场特性,分析了加工间隙内流场中压力场、速度场及颗粒浓度分布情况,讨论各个因素对间隙流场以及对加工效率、电极损耗的相关影响,并结合一系列对比实验对每个因素与加工效率、电极损耗的进行研究与验证。最后,对短电弧铣削加工机床中的电极夹具进行改造,设计出颗粒收集装置,通过实验探究极性效应、工具特性、电极转速、电压、占空比以及频率等因素下所产生的颗粒形态,并对采集的颗粒进行电镜扫描观测其微观形态结构与表面化学成分,揭示短电弧加工材料去除特点,利用MATLAB统计不同参数对颗粒直径大小的影响规律,从颗粒角度揭示短电弧材料去除机制提供借鉴。