目前,我国多数电解加工机床由于功能简单、集成度低、加工操作不便因而在应用上受到了限制,难以满足复杂零件加工。针对现有电解加工机床存在的不足,研发一套用于五轴电解加工机床的高性能集成控制系统,并对它的性能进行分析。首先,分析了五轴数控电解加工机床的设计需求,对电解加工机床总体布局、电解液系统组成、加工电源集成方案进行了论证,拟定了机床总体方案。机床采用了卧式结构布置形式,并对机床各个轴的传动系统,工作台、立柱等零部件等进行了详细设计,采用UG软件建立了整个机床3D模型。其次,拟定了机床控制系统集成方案,对控制系统硬件进行了设计。在多种控制方案比较基础上提出了以西门子840Dsl为平台进行控制系统集成的开发方案。对控制系统的硬件结构进行设计,通过计算比较等方法对NCU、PCU、伺服单元、电机等元件进行选型,并对系统进行集成。在电解液系统中采用了分布式控制,通过PROFUBUS总线建立主从PLC通讯,实现加工温度、电压液压力等参数设定和工作参数实时采样,并设计了加热、参数测量等电路。对PLC的开关量与模拟量输入输出节点进行了分配,设计了相应控制电路。然后,利用自动控制理论建立了机床闭环伺服控制的数学模型,结合实例对机床运动性能进行了分析。针对运动系统X轴、Y轴、Z轴建立永磁同步伺服电机和滚珠丝杠结构,建立了电流环、速度环、位置环控制的数学模型,实现系统的全闭环控制。对X轴、Y轴、Z轴闭环控制模型的参数进行设定,并通过Matlab/Simulink软件对X轴、Y轴、Z轴的伺服控制性能进行分析。以航空发动机叶片加工轨迹为例分析了XYZ三轴联动性能,通过UG软件分析理论轨迹与仿真轨迹之间的偏差。最后,结合控制系统硬件进行PLC控制程序设计和控制软件开发,并进行系统调试。利用西门子step7软件对机床S7-300 PLC控制系统的硬件进行组态并设计了系统的PLC控制程序,实现了对机床数控系统、加工电源以及电解液系统等模块控制。在控制软件开发中,先采用QT软件设计了控制系统的人机界面并移植到VC++环境中,再利用西门子Operater Programming Package开发工具包借助于Visual Studio平台进行控制程序开发。通过西门子编程包中的功能函数以及VC++运行库的调用与编程实现了机床的数控程序调用、加工过程数据采集、故障诊断以及加工过程的自动控制。在开发过程中,对控制系统软硬件、各模块功能进行了调试。结果表明:主计算机(PCU)与子模块控制器(NCU、PLC、单片机)之间通讯正常,系统硬件运行可靠;控制软件与HMI兼容性好,系统集成度高,各项功能测试正常。