电火花线切割加工机理目前并未完善,仍需进行深入分析。变厚度工件的电火花线切割加工不同于以往的单一厚度工件的加工,需要以各厚度工件表面粗糙度一致性好为目的而非追求单个表面的质量高,同时还要考虑加工效率。实际加工过程存在电极损耗以及电极丝振动现象,影响加工精度。因此,利用有限元技术对变厚度工件的加工微观过程和电极丝振动进行仿真研究具有重要意义。本文确定了符合的传热高斯热源形态、密度公式、放电通道半径以及各类边界条件,建立了变厚度工件仿真模型,模拟仿真得到了不同电参数变厚度工件表面温度场的变化规律。据此建立单个电蚀坑模型,并结合电蚀坑组成进行修正,求解了单个电蚀坑体积;分析确定电蚀坑排列为多级重叠,结合实际有效电火花率,求出工件表面蚀除量模型。进一步分析峰值电流、脉冲宽度等电参数的变化对工件表面电蚀坑几何尺寸大小、蚀除体积的影响。对电极丝损耗进行了微观机理的分析,运用ANSYS仿真分析了电极丝表面电蚀坑随峰值电流和脉冲宽度的变化规律。对气中电火花线切割电极丝进行了受力分析,建立了电极丝的振动模型,建立电极丝横向自由振动与强迫振动模型,分别从导轮跨距、电极丝张紧力和放电合力方面对电极丝进行有无工件作用时的模态分析,分析导轮跨距和电极丝张紧力和对电极丝固有频率、振幅的影响,分析放电合力的变化对有工件作用时电极丝模态振型的影响。本文采用单因素实验方法,进行了变厚度工件的液中粗加工实验与气中精加工实验。对比两种介质下的工件表面形貌图,对比分析不同工艺参数的变化对变厚度工件表面质量和蚀除体积的影响。以粗糙度和蚀除量为标准选出切割变厚度工件的最优参数组合。对比实验与仿真得出的结果,验证建立模型的合理性及仿真研究的可行性。