随着现代制造工业的发展,硬脆性材料已在航空航天、汽车、医疗、精密模具、光学及半导体等领域显示出广阔的应用前景。为满足科技发展对硬脆性材料制品日益增长的需要,硬脆性材料复合加工技术与装备的研发已成为制造业发展的重要课题之一,是我国制造技术可持续发展的一个重要保障。本课题主要针对工业生产中硬脆性材料零件加工的难题,开展了旋转超声辅助磨削加工和传统铣削加工为一体的硬脆性材料复合加工机床数控系统的研究。本系统采用“工业控制计算机+多轴运动控制器”的双CPU结构,以工控机平台为基础,PMAC-PCI运动控制卡为运动控制核心,在Windows XP环境下以Visual C++ 6.0语言为开发工具,用“模块化”设计方法编程,完成了软硬件系统的搭建。PMAC卡作为数控系统的下位机,计算和执行系统的运动控制程序,完成五个运动轴电机位置和速度的实时控制、机床开关量的管理以及PLC程序实时控制;工控机作为上位机进行诸如初始化、加工文件编辑、参数设置等非实时性任务。利用PCOMM32PRO通讯库函数实现了上下位机间的通讯,编写了上位机的用户端程序;通过PEWIN32PRO软件完成了PMAC卡相应变量的初始化设置,并调整了电机的PID参数,使系统获得了良好的运动性能;基于PMAC的位置跟随实现了手轮的功能;以PMAC的PLC程序和PMC运动程序相结合的方式编写了机床开关量的控制程序,并实现了机床状态量的动态显示。利用开发的超声辅助五轴复合加工机床,对不同的硬脆性材料进行了初步的加工实验并与其他加工方式对比了加工效果,为今后进一步研究打下了基础。