高速铣削加工是现代切削加工的发展方向之一,但高速铣削加工在实际应用中仍存在很多问题,需通过高速铣削实验对其进行研究。切削力和切削温度是反映加工过程的重要参数,对高速铣削加工的研究具有实际意义。本文研究开发一套数控与检测集成的控制系统,不仅减少了部分硬件设备,降低了成本,也使系统功能更加集中。系统可以实现切削轨迹和切削力、切削温度的对应记录,可以绘制切削刀具、切削用量对切削力、切削温度的影响曲线图,为高速铣削刀具、切削用量的合理选择和刀具路径的优化提供了分析数据,为高速铣削加工研究奠定了基础。本文利用现有的高速电主轴、刀库等实验设备构建一个可自动换刀的高速铣削实验台,结合其特点和控制要求,采用“PC+PLC”的结构形式研究和开发了一套基于PC机的高速铣削实验台集成控制系统。该系统用PLC实现主轴、刀库、工作台运动控制和切削力、切削温度的采集功能,用PC机实现人机界面及后台管理,并通过PC机与PLC之间的通信完成整个系统的控制任务。高速铣削实验台集成控制系统的开发包括硬件和软件两个方面。本文研究了控制系统的硬件组成,并对各部分硬件的功能和原理进行了分析,设计了系统的硬件结构。结合系统的硬件结构和控制要求,通过对系统软件工作原理和工作流程的分析,并充分考虑了数控和检测系统集成开发的特点,以模块化设计的思想,提出了用组态软件开发人机界面的软件设计方案。人机界面包含了高速铣削实验台电主轴、刀库、运动控制和切削力、切削温度采集的操作界面,切削力和切削温度实时显示、数据分析、数据存储界面。并通过组态软件内部的通信协议模块方便地实现了上下位机的通信。本文根据控制系统要求设计了PLC主程序和各子程序,实现了实验台点动、原点返回、定位以及进给运动控制；电主轴速度和位置控制；刀库的自动换刀控制以及切削力和切削温度数据采集。根据高速铣削实验台的结构方案,利用十字工作台构建了模拟的高速铣削实验台,对控制系统进行了调试。实验结果表明,本文所开发的高速铣削实验台集成控制系统系统运行良好,操作方便,人机界面友好,能够实现控制高速铣削实验的控制要求以及切削力和切削温度的检测要求。