随着电加工技术的不断发展,电火花线切割机床在机械制造领域所占的比重在世界范围内越来越大,与之相关的研究成果不断涌现。作为一种平价且使用范围广泛的设备,追求高效且稳定的加工成为重要的研究方向,运动控制系统作为电火花线切割机床极为重要的一部分,本课题将从这一方向出发研制一款适用于大部分电火花线切割机床且携带和使用方便的运动控制器,以实现高效率、高稳定性的加工。具体工作如下:在对运动控制技术深入研究的基础上,提出基于插补字节流的电火花线切割运动控制器。该运动控制器以FPGA作为核心处理器,采用双串口通讯,将插补运算这一功能移交上位机,并将插补后的运动数据转换为字节流的形式存储在运动控制器,进而转化为步进电机的运动信号。根据电火花线切割机床的功能需求和性能要求,对所需的硬件电路进行模块化分类。使用Altium Designer软件进行原理图设计,包括FPGA最小系统电路、通讯电路、I/O信号电路等。并且完成PCB的绘制、元器件的焊接和电路调试。基于通用性、便捷性的原则,采用“核心板+扩展板+继电器板”的内部构造形式,不仅节省控制器内部空间,而且使得该控制器可升级以及可兼容其它型号机床。从系统集成的角度出发,以FPGA芯片EP4CE10F17C8N为平台,利用编程设计实现了UART串口通讯、步进电机的精确控制、伺服进给策略的实现、脉冲电源波形的生成以及众多开关量信号的控制等。以门槛电压法为基础,提出了一种新型的电火花加工伺服进给策略。将极间的采集的平均电压转换为频率信号,根据返回的脉冲频率和预设阈值进行对比,从而判断出该检测周期内的极间放电状态,而且每一种放电状态分别对应一种伺服进给动作。为了验证该运动控制器的性能以及伺服策略的可行性,设计了如下实验:首先探索了该伺服策略中的放电伺服参数特性,得出阈值和检测周期对加工效率的影响规律以及对放电状态的影响。实验表明,相同条件下,当检测周期为0.5s时,可实现较高的加工效率;相同条件下,当加速区占比50%～60%,匀速区占比30%时,可以得到较高的加工效率。其次为了更好地验证该运动控制器的性能以及对伺服策略进行补充改进,设计了三种伺服加工模式,并且使用五种常用类型的工件进行实验,并从加工效率、工件表面粗糙度和加工过程中的实时进给速度三个方面进行分析。最后进行了完整的形状切割实验,分析了切割后工件的尺寸精度和形状完整度。本论文设计的电火花线切割运动控制器外观精美、使用方便、功能齐全,实验过程中完全实现工件的加工、伺服进给控制、开关量信号控制等功能。