随着制造业不断向绿色化发展,气体介质电火花加工相较于煤油介质电火花加工以其绿色无污染、电极损耗低、放电凹坑大而浅的优点,被认为是一种新型的电火花加工技术。有研究者发现气体介质放电通道扩展迅速,能量多集中于放电通道形成初期,且低能量的放电反而使能量高效率进入火花,因此有必要对高频窄脉宽下的气体介质电火花加工进一步研究,然而高频气中电火花放电稳定性差,短路率高成为限制其进一步提高加工效率的关键因素。因此本文将在前人研究的基础上,对高频气中电火花的加工特性进行分析研究,制定适用于高频气中电火花加工的检测和控制策略,从而提高其加工效率。首先,了解高频气中电火花放电特点和加工特性是进行检测和控制策略制定的重要依据。通过对比气体介质与煤油介质电火花加工在高频脉冲电源下的加工特性,发现高频气中电火花加工具有短路率高,放电脉冲不连续,对间隙变换敏感的特点。同时,通过气中电火花加工实验采集放电波形,对不同脉冲频率下的放电脉冲与电弧脉冲进行分析比较,确定检测特征,指导后续有效脉冲检测电路设计;由于高频气中电火花对放电间隙变化较为敏感,本文通过实验研究了与放电间隙有关的伺服控制参数对放电状态的影响,确定了以伺服参考电压和伺服进给速度作为控制系统的输出量。其次,对气中电火花加工机床结构组成及功能分析,设计了适用于气中电火花加工机床的数控系统软件,为后期引入模糊控制算法,进行在线调整提供了良好的软件平台。参考前文中对高频气中电火花放电波形的分析,设计了基于CPLD的有效放电脉冲检测电路,CPLD依据比较器输出信号的上升沿和高电平持续时间对击穿延时时间进行检测来判断波形种类,并进行计数统计、传输至上位机中。最后,在Matlab模糊控制工具箱中完成了以放电率和短路率为输入、以伺服参考电压和伺服进给速度为输出的模糊控制算法设计与仿真,基于第二章中伺服控制参数对高频气中电火花影响的实验分析,设计了以短路率为区分的针对不同加工阶段的模糊控制规则表。通过Matlab与Visual Studio的联合编程,在数控系统中完成了模糊控制算法的实现,并通过对比仿真结果和实验结果,验证了该系统的有效性。