绝缘硬脆材料具有绝缘性好、耐腐蚀、耐高温、硬度高等特点,目前在航空航天、生物医学、化工、冶金等领域受到广泛应用。由于其本身的高硬度和高脆性特点,传统的机械切削加工方法难以完成微细结构的加工,电化学放电加工方法是目前较为合适的一种加工方法。本文针对绝缘硬脆材料微细结构的加工技术,开展了电化学放电加工方法的研究。本文首先分析了电化学放电加工机理,详细阐述其加工过程和材料去除原理,总结了目前常规电化学放电加工方法存在的问题:随着加工孔深度的增加,工具电极端部工作液更新困难,气膜难以形成,放电集中在入口处,导致入口直径过大,加工速度和加工质量降低。针对这些问题,提出了倒置电化学放电加工方法,采用工件在上工具电极在下的布局形式,利于形成稳定气膜,维持该区域放电加工;工具电极的旋转运动利于工作液更新以及加工屑的排出。在此基础上,搭建了倒置电化学放电加工平台。利用搭建的倒置加工平台,开展微小孔的加工工艺实验,并与常规正置加工方法进行了对比实验。通过采集加工中的电流信号,分析了倒置加工特性;分析了加工电压、工作液浓度、进给速度、旋转运动等参数对倒置加工的影响,对比了两种加工方法加工的孔的入口直径、加工深度、孔的锥度和加工重复性等指标。实验结果表明,倒置旋转加工方法能够促进工具电极端部工作液更新,形成稳定气膜,减少孔入口处的放电,从而提高加工速度和加工重复性,减小入口直径和锥度。针对微晶云母陶瓷上的拉瓦尔喷管加工,设计了合理的工艺流程,应用电化学放电加工方法,进行微孔加工实验研究。实验中采用螺旋工具电极,进一步提高孔内工作液循环,维持工具电极端部放电,减小了入口直径,提高了加工速度,加工出符合要求的通孔。设计了超声加工平台,加工出拉瓦尔喷管。上述研究结果表明,本文提出的倒置电化学放电加工方法,在非导电材料的微细结构加工中有很大的潜力,值得进一步深入研究。