进入21世纪以来,特种加工技术得到了飞速发展,电火花铣削技术作为特种加工中一个重要的加工方向,具有电火花成型加工范围广、不受材料强度韧性等条件制约的优点,同时不需要制作复杂形状电极,广泛用于航空航天、医疗器械、模具制造等领域中。电火花铣削加工中,脉冲电源和运动控制系统是实现高效率、高稳定性和高质量加工的关键。本文针对传统电火花脉冲电源能量消耗严重、电能利用率低、运动控制系统不稳定以及控制精度低等问题,基于三轴联动数控铣削加工机床展开了铣削脉冲电源设计、运动控制系统设计及相关加工工艺的实验研究,取得了如下的研究成果。本文设计出一种可调压调流的低功耗脉冲电源。该脉冲电源采用电感取代传统电源的限流电阻,大大提高了能量利用率。运用PWM脉宽调制技术对功率管的导通关断时间进行控制,通过调节占空比实现输出电流的控制。在此基础上与传统脉冲电源相结合可满足粗、中、精等不同要求的加工。研究设计出电火花铣削加工数控系统总体方案。设计了间隙放电状态检测电路,对放电间隙状态进行实时检测和反馈。基于PMAC运动控制器,编制运动控制系统及机床相关控制系统的伺服PLC程序,并基于积分分离式PID控制算法实现电火花加工过程中精确的伺服运动控制。另外,基于Visual Basic 6.0可视化编程语言开发了人机交互界面,该界面包括参数设置、程序编辑、手动运行、串口设置、实时监测、帮助六大部分,可与电源控制系统及PMAC运动控制器实现良好通讯,实现对电火花加工状态的实时监测与控制。基于研制的脉冲电源和开发的运动控制系统,进行了电火花铣削加工工艺试验研究,探讨了不同加工参数对加工性能的影响规律关系,得到了峰值电流、脉宽、脉间以及电极截面积等加工参数对材料去除率、电极相对损耗率和表面质量的影响规律,对此进行了总结分析。