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随着先进制造技术的发展，数控技术已经成为衡量一个国家制造业现代化程度的标志。数控系统正朝着柔性化、智能化和网络化方向发展，结构封闭、模块固定的传统数控系统已不在满足现代数控系统的发展要求。本课题的研究目标是建立一个开放的五轴数控系统平台，开放式数控系统最常见的实现方式是基于PC的开放式数控系统。然而，数控系统本身具有很强的实时控制和实时交互等特性，以PC为研究平台的开方式数控系统在结构和性能上存在局限性，而嵌入式系统在软硬件平台上满足了数控系统的实时性要求。针对基于PC的开放式数控系统存在的问题和不足以及嵌入式系统的优势，采用ARM+DSP的硬件平台，在Linux软件平台下开发五轴数控系统，本方案是对低成本的开放式五轴数控系统研究的一种全新的尝试。研究内容分为系统总体方案设计、硬件平台搭建、系统软件模块化设计、数据管理、五轴线性插补研究、基于F28335DSP运动控制卡软件设计。首先，针对数控系统的设计要求，采用基于RT-Linux实时性解决方案，最终确定本系统的总体方案，并重点分析了基于F28335闭环交流伺服控制系统，该系统运用硬件控制策略实现五轴同步运动控制，采用“脉冲+方向”位置控制模式控制伺服电机。其次，构建五轴数控系统硬件平台，对主从CPU的硬件特性进行了详细介绍，并设计基于CAN总线的通信电路及其驱动程序；最后以TMS320F28335为核心处理芯片，辅以电机驱动信号接口电路与编码器接口电路，完成伺服运动控制系统硬件设计及主轴电机接口电路设计。然后，依据五轴数控加工特点，对开放式五轴数控软件进行了模块化设计。针对五轴加工程序数据量大而繁琐的特点，采用嵌入式MYSQL数据库管理加工代码及运动参数；详细分析五轴线性插补原理，采用基于速度前瞻的五轴线性插补算法对系统进行软件开发；设计基于F28335的运动控制系统软件主程序、CAN总线通信程序及插补算法软件，详细介绍ePWM模块和eQEP模块在该系统中的硬件配置及同步输出脉冲的方法。最后，搭建五轴数控实验平台，并对加工代码的数据管理、通信模块进行实例测试；对基于DSP运动控制卡的插补软件进行测试；对主轴电机进行调速测试；对伺服电机进行位置测试。经过大量实验分析，该系统具有良好的可靠性、稳定性、可移植性。