对于镍基高温合金、钛合金、硬质合金等难加工材料,电火花加工技术被认为是应用最为广泛的特殊加工技术。然而,较低的加工效率一直制约着该种技术的应用推广。虽然国内外专家进行了大量的试验探索来提高该种方法的加工效率,但该方法的加工效率都没有超过200 mm3/min。高速电火花铣削加工技术是一种通过大幅提高加工电流和脉冲宽度来大幅提高加工效率的高效加工技术。该方法在加工钛合金Ti6Al4V时的最大加工效率为21 494 mm3/min,在该技术中,液体介质的高速冲刷左右保证了碎屑的快速去除。然而,使用液体介质进行的高速电火花加工会在被加工表面产生较高的表面粗糙度、较厚的重铸层、较大的放电坑和较多的微裂纹。而使用气体介质进行的高速电火花加工又会呈现出较低的加工效率和较厚的热影响层。理论上,气体和液体对加工间隙的组合作用效果能够结合两者的优势,可以在获得较高材料去除率的同时获得较好的表面粗糙度和较窄的宽度过切量。为了验证该假设,分别使用气体、液体和气液组合作为电介质进行高速电火花铣削对比试验。在气液组合介质试验过程中,使用一台最大气压0.7MPa的空气压缩机通过电极内芯向加工间隙提供压缩空气,使用一台最大压力0.4MPa的水泵通过电极外部的冲液装置向加工间隙提供高速液体介质,气体和液体对加工间隙的组合作用能够影响火花放电过程,冷却电极并高效地排除碎屑。在不同的工艺参数组合下,在镍基高温合金GH4169上加工长50mm、深2mm的沟槽。为了消除随机误差,每组试验重复三次求平均值。通过对比试验,研究介质类型、气体压力和液体压力对材料去除率、表面粗糙度和宽度过切量的影响。研究发现,和气中电火花加工相比,气液组合电火花加工的材料去除率可以提高23%,宽度过切量可以减少15%,并获得相似的表面粗糙度。和液中电火花加工相比,气液组合电火花加工的优势体现在:表面粗糙度可降低30%,宽度过切量降低50%,重铸层厚度降低82%,微裂纹明显减少。由于高气压会产生较高的气流速度,因此随着电极内部气压的增加,气液组合介质加工会获得更高的材料去除率、更低的表面粗糙度和较窄的宽度过切量。以材料去除率为考核标准,外部冲液压力存在一个最优值为0.3MPa。