短电弧铣削加工技术能够对高强度、高硬度、高耐磨性等导电金属材料进行高效加工,目前应用于航空航天、石油化工、矿山机械等领域。现阶段,对于该技术的各项研究仍处于不断探索的过程中。短电弧铣削脉冲电源作为该加工系统中的核心装备,其自身电路特性及其在加工间隙的放电特性都将直接影响到工件加工效果。因此,本课题针对短电弧铣削加工间隙进行等效化物理模型描述,有助于深刻理解短电弧铣削加工机理;并以该等效模型为依据对短电弧铣削脉冲电源高能输出特性进行研究,以提高工件加工效率。观察加工实验现象,采集并分析加工间隙放电波形,得出加工间隙的伏安特性为非线性;根据不同放电现象及其各自放电波形,把短电弧铣削加工间隙放电状态分为开路、短电弧正常加工、以及短路三种状态;通过对比三种放电状态下工件加工效果,得出不同放电状态对工件加工效果的影响规律。根据放电状态分类结果,使用Pico-Scope、Excel、MATLAB等相关软件,对短电弧铣削正常放电状态下的加工间隙放电波形进行单周期平均化处理,并生成Figure波形;分析加工间隙放电过程、提取波形数据,建立了能够描述短电弧正常放电状态下的加工间隙等效负载模型;分析等效负载模型的电压、电流矢量关系,得出其总体表现为容抗性;建立等效负载模型仿真电路并生成仿真波形,通过仿真波形与平均单周期波形重合度对比,以及放电时间段内不同时间点上对应的仿真数据与检测数据RMSE计算结果,验证出所建立等效负载模型的正确性。等效简化加工系统放电回路,建立其S域模型,求出该系统的传递函数、特征方程、劳斯列阵,并根据劳斯判据证明了该放电回路系统的稳定可靠性;建立电源对等效负载模型放电回路的仿真电路,通过进行仿真探究实验,得到电源储能元件及输出电参数对加工间隙的放电影响规律。根据电源对加工间隙放电影响规律,确定出短电弧铣削高能输出脉冲电源设计要求;确定出电源电路为BUCK型电压电流双反馈逆变式两级调制结构,并设计了各级电路元件及模块;使用SIMULINK模块搭建电源整机仿真电路,得到了理想输出波形;对电路元件及模块进行选型,对电源平台进行安装调试,最终进行加工实验分析。