电火花加工在制造业中具有许多其他加工方法无法比拟的优势,但是限制其广泛应用的瓶颈是其加工效率和电极损耗.因此,中、精加工的高效低损耗一直是电火花加工追求的目标.近年来新的加工方法(如高速铣)的出现,对电加工行业带来了较大的冲击,使得提高电火花中、精加工的加工效率和降低电极损耗变得更加迫切.该文首先从理论上分析了黑膜和电弧放电的起因及其对加工效率和电极损耗的影响.在此基础上提出了利用双极性脉冲电源进行电火花加工的想法,试图利用在正脉冲结束时加上一个20V左右的负脉冲来改善加工效果.基于此原理设计了双极性脉冲电源的拓扑结构并利用Saber软件进行了仿真,验证了双极性脉冲电源制作的可行性.最后成功地研制了能够应用于实际电火花加工的双极性脉冲电源.针对双极性脉冲电源电压波形的特点,该文提出了一种与之相适应的新型的放电间隙检测方法,即间隙脉宽电压数字平均检测法.基于其基本原理成功地研制了新型的间隙检测电路,该电路能够非常有效地应用于电火花加工的伺服检测.而且,这种新型的间隙检测方法也能够很有效的应用于普通独立式正脉冲电源加工时的间隙检测,极大地方便了加工当中伺服参考电压的选取,且提高了间隙伺服控制的稳定性和加工效率.最后,运用该文设计的双极性脉冲电源及其间隙检测电路进行了加工工艺实验,探索了双极性脉冲电源的加工工艺规律.并且与普通的单向正极性脉冲电源进行了对比加工实验.实验表明,双极性脉冲电源对于提高电火花中、精加工的效率和降低电极损耗是行之有效的.