曲线磨削设备广泛应用于生产,但现有曲线磨削加工设备中存在的定位误差大、加工效率低、调整时间长、表面质量难以保证等缺陷。本论文研究了一种新型高效的五轴数控曲线磨床,设计了五轴数控曲线磨床的硬件结构、电气系统,并针对数控系统特点和加工需求进行了用户宏程序开发。本文在对数控系统及数控磨床的发展与特点进行分析和总结基础上,指出了开展本课题的必要性和实用性。根据磨削原理设计了新型五轴数控曲线磨床的结构形式和运动模式,并对各种运动关系进行了结构分析。在详细分析设计功能需求的基础上,充分利用现有市场资源经济合理地选择了FANUC 0i-MA系统来实现各种系统控制功能。根据FANUC 0i-MA系统的特点和曲线磨床需要实现的功能,设计了机床整体控制电路。给出了PLC软件编制过程。结合实际情况,分析了FANUC 0i-MA系统自身的功能缺点,提出了基于极坐标的新型三点圆弧插补宏程序开发思路,并完成了宏程序的开发过程,。当取点间距较小时,突出了加工任意曲线的功能。针对曲线磨削的高精度要求,本文在伺服系统分析中,引入了基于无差调节的误差补偿方式。分析了影响加工精度的各种因素,并给出了保证砂轮实际轨迹和理论轨迹无差重合的矩阵方程和原理分析。