加工中心是制造业的支柱,而数控系统(CNC)是其中最为关键的部分。在控制系统中,操作人员可以通过编程功能操作加工中心,将G代码指令发送到加工中心控制系统内的处理器上,处理器接受到相关指令,对其进行解释为机器语言,发送给物理器件控制其完成加工。控制系统的最大优势在于使用预编码功能取代了传统手动操作,提升了加工中心的控制精度与使用效率。各大公司开发制控系统大多面向大型客户,控制精度高,但价格也较为昂贵,采取自身标准开发,扩展性与可升级能力较差。本文旨在为中小客户开发一款精度适宜、价格较低、采用开源架构、可升级、可扩展的控制系统,并与WH-5A3型小型多轴加工中心进行适配。一个标准的控制系统包括控制软件、加工中心受控单元、加工平台,本文将控制软件与加工中心所需的其他软件支持统称为软件系统,将受控单元归入电控系统。电控部分中,先对加工平台的技术路线进行探讨,选定了加工平台的类型;围绕加工平台的特性,确定了电控系统所需硬件资源;围绕硬件资源的分配实现设计扩展电路板,完成控制软件与受控单元的连接;接着设计了电控系统中的伺服模块与手轮模块,完成电控部分设计。软件部分按照加工中心G代码指令传递顺序,依次设计了用于输入代码的界面交互模块、用于解析规划的运动控制模块、用于信息管理的数据存储模块、用于技术支持的远程辅助模块,控制系统设计完成,并提升用户体验。本文最后对控制系统电控系统、软件系统进行了功能测试,并进行整体加工测试,各模块工作正常,系统稳定性高,控制精度达到预期要求。