高速电弧放电加工是一种采用大能量脉冲电流实现电弧放电、并通过冲液流体的冲力切断电弧,从而实现快速去除工件材料的新型加工方法。其对于难切削材料的复杂型腔和大余量去除加工颇具效果,可以应用于国防设备、飞机与制造加工工业等各个领域。探索高速电弧加工方法及工艺是提高国防设备性能及工业技术的重要途径,而其研究平台--针对高速电弧加工方法而研制的开放式电弧放电数控加工机床也必不可少。因此,本文以现有的阿奇夏米尔电火花加工机床的本体为基础,设计制作了一台用于探索高速电弧放电加工工艺的脉冲电源及机床的数控系统,主要研究内容如下:1.通过分析高速电弧放电加工的原理,规划了高速电弧加工机床的控制系统总体设计方案,介绍了该设计的脉冲电源、伺服运动控制系统以及数控系统的组成结构与功能;2.根据高速电弧放电加工机床对脉冲电源的功率要求设计了脉冲电源的主电路:采用IGBT软开关技术搭建ZVZCS全桥变换器对整流后的低功率直流进行逆变,获得高频交流后经整流处理即可获得大功率的低压大电流直流输出。对主电路进行了仿真分析研究以及主要元器件的参数优化,并通过样机实验验证其性能;3.针对高速电弧放电加工工艺研究对脉冲电源提出的多种可控波形输出的功能需求,设计了基于ARM的脉冲电源驱动与控制系统,并通过放电实验检测系统的输出结果。电源的驱动控制系统采用STM32芯片控制并与上位机PC通信,通过调节稳流驱动电路的输出,改变主电路IGBT的开通占空比,以此实现对输出电流大小及波形的实时调节,从而控制脉冲电源输出多种大电流波形。4.通过分析不同结构的数控系统优劣,设计了高速电弧放电加工机床的数控系统。数控系统采用工控机与PMAC结合,工控机内运行Linux嵌入式操作系统及上位机QT开发软件,以实现系统管理、人机交互等功能;PMAC控制器接收系统发出的控制指令,通过内部插补算法等实现对机床的运动控制功能。5.根据高速电弧放电加工机床的加工控制要求,设计了数控系统对脉冲电源的三种控制模式;通过分析智能控制方法的优缺点阐述了机床伺服运动控制的可行性方案;通过研究冲液对电弧加工的影响叙述了关于冲液控制的思路并搭建冲液系统。6.针对高速电弧放电加工机床对控制系统人机交互的要求,设计了机床数控系统的人机交互界面,并阐述了人机交互系统与控制器进行信息交互的方法及其实现。7.搭建高速电弧放电加工机床的数控系统控制柜,并从硬件与软件方面进行调试。