作为先进制造技术之一,电火花成形加工以其特有的非接触式加工方式和对加工材料的广泛适应性,在精密模具、航空航天、医疗器械、传感器等领域占据着极为重要的位置。但由于工具电极的损耗无法避免,对其加工精度,尤其是微细孔、型腔等的加工精度,造成了严重的影响,必须采取一定的补偿措施,以提高电火花成形加工的加工精度。本文针对电火花成形加工的电极损耗问题,展开了深入的研究,着重讨论了电极损耗的预测和补偿方法,主要内容如下：根据电火花成形加工原理,提出了基于放电模拟的微细电极损耗预测方法。该方法通过对电火花成形加工中电蚀过程的模拟,再现电极损耗、工件材料蚀除过程和主轴的进给运动,由此建立了基于火花放电过程的电极损耗模型,可对电极损耗的大小分布范围做出有效的预测,并可准确地模拟被加工表面的形貌特征。为了使仿真结果更为精确,该模型将锥形坑作为电蚀坑的基础形状,并能根据放电位置的不同,对电蚀坑的形状进行相应的变形,以更好地逼近实际情况。经实验验证,该方法可以很好的模拟小孔加工过程,精确地预测其电极损耗状况。而对于常规尺寸的成形电极,若仍采用仿真模拟的方法则会产生庞大的计算量,且相较于微细电极,其精度要求比较低。因此本文积极探讨根据电极几何特征进行电极损耗预测的可能性,建立了基于曲率的曲面电极损耗预测模型。研究表明,曲率越大,该处的电场强度越大,越易产生火花放电,进而造成了电极损耗。因此,可依据曲率大小对曲面电极表面各点进行矢量偏置,进而获得偏置后的电极曲面,即电极损耗后的形状,以此实现曲面电极的快速损耗预测。本文采用NURBS曲面来逼近电极曲面,并详细讨论了电极曲面的偏置方法,特别是广义损耗系数δp和损耗变换矩阵K的求取。经实验验证,该方法可以很好的预测椭球形电极的损耗结果。为了减轻甚至去除电极损耗的不良影响,提高电火花成形加工精度,本文以电极损耗预测模型为基础,进一步研究了电火花成形加工中的电极损耗补偿方法。提出了面向微细电极的反成形补偿模型和面向曲面电极的曲面矢量偏置补偿模型,这两个模型分别利用反成形原理和曲面偏置原理,对成形电极的初始形状进行变形,使得电极在放电加工结束时,恰能恢复成理想目标形状,进而精确复制到工件型腔,以此实现电极的预补偿。最后,本文针对所提出的电火花成形加工中的电极损耗的预测模型和补偿模型,设计了相应的实验平台和实验方法,验证了上述损耗预测模型和补偿模型的准确性和有效性。同时,根据实验结果,对所有模型进行了误差分析,以提高模型的预测和补偿效果。