高压水射流切割是上个世纪七十年代发展起来的一种冷态加工技术,因为它具有众多特点与优点,在近30年来发展非常迅速,广泛应用于航空发动机的制造。随着航空发动机的研制,特殊材料的使用越来越多,工艺的要求也越加复杂,对水切割机床的功能提出了更高要求。本文以实现五坐标水切割机床控制系统国产化为目标,开展了五坐标水切割机床控制系统的研制工作,通过分析机床加工的功能需求,提出了控制系统研制的总体方案。在此基础上,完成了机床各系统器件选型,设计了各系统的电气连接,编制了控制系统的控制程序,通过实验验证了机床功能,实现了水切割机床控制系统的国产化。首先分析了水切割设备的整体架构,明确了电气和控制系统总体方案。针对水切割机床生产过程中存在的定位无法存储等问题,提出可存储及随时调整定位点的定位方案。完成了各系统部件的选型,详细分析了增压单元的工作原理,用理论分析了高压系统的动态特性和高压水流量计算,为电气控制系统设计提供理论依据。随后研究了机床整体电气组成方案与电路设计,设计了机床主电路、急停辅助电路、I/O模块控制电路、各伺服轴驱动电路四个主要电气部分。其中以控制单元为核心,采用接口方式与外设进行连接,有助于功能拓展、设备更换。为保证各系统工作稳定性,增加了电抗元件抵抗电磁干扰,PLC使用了低压电路,电路使用24V稳压电源。采用一块集成电路控制输出,减少电磁干扰、节省电路线路损耗。在完成各部件电气连接的基础上,本文分析了伺服控制的三环原理(闭环、半闭环、开环),对一些伺服参数的设置原理进行了计算分析,得到影响增益系统的重要参数为固有频率、超调量、调整时间、阻尼系数。在此基础上优化伺服系统相关参数,使系统达到最优工作状态。在完成电气控制系统硬件设计及连接的基础上,本文对控制系统软件部分进行编程。首先分析数控系统工作所需文件结构,编写了数控系统的参数文件。分析了控制系统所需功能,设计了数控系统PLC文件,实现了对机床各系统功能的控制。最后,采用激光干涉仪对进给轴进行精度检验,在得到各轴定位误差的基础上,通过控制系统参数配置文件对各轴定位进行补偿,最终得到定位精度不大于0.110mm,重复定位精度不大于0.070mm,满足精密加工需求。通过实际衬套零件加工,利用三坐标测量机对孔位进行了检测,通过对位置度数据进行分析,验证了设备的加工能力完全符合设计要求,合格率为92.9%,基本能满足工艺要求,实现了五坐标水切割机床控制系统国产化目标。