近年来,随着信息技术、生物技术、环境、医疗、光学等领域产品的小型化趋势,微结构和微尺度零件的应用越来越广泛,表面质量和精度的需求也越来越高,这对微细加工技术提出了更高的挑战。作为微细加工领域的关键支撑技术之一,微细电火花加工技术目前仍存在两大瓶颈难题:即加工速度和加工表面质量难以满足日益增长的需求。为了获得微细电火花加工的纳米级高效蚀除能力,设计性能良好的微能脉冲电源是非常有效的途径之一。本文从实现放电脉冲能量小、放电间隙大、可持续加工的需求出发,探索了一种基于电路共振原理的甚高频(频率在30MHz-300MHz)微能脉冲源,突破了现有电火花脉冲源的工作模式,能够产生脉宽非常窄、频率非常高的脉冲波形,具有纳米级放电蚀除特性,提高了微细电火花加工的极限蚀除能力。分析了高频窄脉宽微细电火花的蚀除机理,随着放电能量的进一步减小,进入到工具电极的能量比例逐渐减小,消耗在放电间隙中的能量比例逐渐增大,工件材料去除方式从熔化为主逐渐转为气化去除为主。总结了甚高频的放电凹坑半径、能量分配系数的计算方法以及随放电频率的变化规律,为后续甚高频微细电火花加工放电参数的选择提供了依据。通过Multisim电路仿真软件对开路状态以及放电过程进行了仿真,设计、制作了相关电路并进行了脉冲输出实验。结果表明:同一脉冲频率下不同的高频扼流圈、顆合电容、共振电感和共振电容的值,其均存在分别使开路电压输出最大的值,可以通过优化调整其参数来改变开路电压输出的峰峰值,进而调节放电能量的大小。电路优化之后,能够在较高的脉冲频率进一步输出更高的开路电压,稳定输出下频率70MHz脉冲开路电压峰峰值可达165V。研究了甚高频脉冲放电特性,分析了极间放电电压电流波形。甚高频脉冲相对于传统的晶体管式脉冲边缘振荡很小,实际放电波形与理论分析和电路仿真分析结论较好的吻合,由于实际加工中存在多种杂散电参数,共振频率约在55MHz左右。研究了甚高频脉冲放电蚀除的放电能量、峰值热流密度、放电凹坑平均直径和表面粗糙度随脉冲频率、限流电阻和开路电压的变化规律。降低开路电压,增加限流电阻,提升脉冲频率均有利于获得更小的平均放电凹坑,更低的表面粗糙度,其根本原因是减小了单脉冲放电能量。放电频率90MHz开路电压峰峰值70V时,平均放电凹坑直径可达0.38μm,加工样件的表面粗糙度可达Ra42nm。放电频率55MHz时,相对于传统的微能脉冲源,加工后的工具电极端面明显表面质量更好,加工的孔边缘几乎没有重铸层,极大地减轻了在加工过程中的热损伤、重铸层和热影响区等常规缺陷,改善了工件加工的表面质量,实验结果证明所设计的甚高频微能脉冲源具有良好的放电蚀除特性。本文分析了甚高频脉冲的蚀除机理,开展了甚高频微能脉冲放电蚀除特性研究,产生了高电压幅值的甚高频脉冲,通过放电实验验证了甚高频脉冲的纳米级蚀除特性。