电火花线切割加工作为特种加工领域的重要分支,主要针对一些硬度高、形状复杂的材料,现己被广泛应用于汽车制造、模具制造、医疗器械和航天航空等领域。电火花线切割加工系统主要包括高频脉冲电源、储丝筒、机床床身、电解液循环系统、伺服运动控制系统等,其中脉冲电源的性能直接影响线切割加工过程的稳定性及被加工材料的表面粗糙度。本文通过分析电火花线切割加工机理与单脉冲放电能量对加工过程的影响,基于线切割加工过程中可以产生金属蚀除的有效脉宽,提出一种复合脉冲的加工方式。通过设计带有小脉间的复合脉冲控制开关管的通断,以消除加工过程中出现的短路状态,并通过仿真分析验证了该加工方式的可行性。设计了以晶体管电阻式脉冲电源为放电主回路的脉冲电源,该电源硬件部分主要包括主控制器MCU模块、隔离驱动和功率放大模块、间隙数据检测及处理模块和串行通信模块,软件部分包括主程序、初始化程序和串行通信程序,同时制定了整个系统基于Modbus的通信协议,设计了线切割加工系统的工作界面及每个按键的地址分配,完成了放电参数实时显示以及加工工艺在线调整的人机交互设计。其次,本文详细分析了脉冲电源的干扰来源,从软硬件两方面采取了相应的抗干扰措施,完成了脉冲电源样机的研制。通过对所研制脉冲电源各模块的输出波形进行测试,并进行间隙短路模拟实验,结果表明设计的脉冲电源达到预期效果,可用于电火花线切割加工。将研制的复合脉冲电源与普通脉冲电源进行放电加工对比实验,主要对比了两种脉冲电源在放电电流、脉冲宽度和脉冲间隔不同的情况下对加工材料表面粗糙度和去除率的影响。通过对比实验,验证了这种基于有效脉宽的脉冲电源在加工性能上比普通脉冲电源要高,可以做到在提高加工稳定性的同时,保证工件表面较低的粗糙度。