电火花特种加工具有高能耗、高精度、高排放和低效率等特点,主要应用于汽车工业、航空航天和核工业的超硬异形等难加工零部件的加工中。但是电火花线切割加工高排放、低效率的特性导致该加工工艺仍然存在可持续性发展方面的问题,因此针对电火花线切割加工工艺的可持续性研究具有实际意义。本文通过建立考虑环境影响、加工性能及经济性的可持续性分析模型,实现对电火花线切割加工的可持续性评价。根据中走丝数控电火花线切割加工工艺特点,提出了一种多层堆叠与多工序分解相结合的电火花线切割加工工艺设计方法,实现了电火花线切割加工在环境影响、加工效率以及经济性方面的可持续性,并开发了针对加工过程的远程实时状态和可持续性监测系统,实现了对电火花加工工艺规程的实时监控。具体研究内容如下:首先,对电火花线切割加工的工艺特点以及加工参数的影响进行了研究。通过建立电火花线切割加工工艺过程的资源输入和输出对象,对各阶段输入和输出因素进行了量化计算。提出包含环境、经济及加工性能三方面的可持续性程度评价模型。其次,依据不同加工阶段的加工目标及特点,将加工工艺划分为切割轮廓、半精加工、精加工、加工台阶和切断等工序,并考虑了加工层叠量对加工稳定性和加工质量的影响。对单件单次切割、单件多次切割、多件排样以及多件层叠多次切割加工工艺进行了实验设计和工艺过程可持续性分析。在考虑加工稳定性的前提下,针对该工况的多件层叠60mm多次切割加工工艺,在加工性能、环境影响和经济性等方面表现都较为突出。最后,基于本文提出的可持续性评价方法,搭建基于可持续评价模型的数控电火花线切割机床加工状态远程在线监测系统。实现了机床状态的远程在线实时监测,同时对加工工艺的可持续性进行了实时评估。结合基于可持续评价模型的工艺方法和状态监测系统,能够指导电火花线切割加工技术的改进和升级,减少加工过程中对资源、能源的消耗,提高加工效率和加工质量,实现电火花线切割加工行业的可持续性发展。