非圆截面零件在航空、航天、汽车、纺织等诸多行业均有着重要的应用。传统的加工平台往往采用一套较为复杂的传动机构驱动刀具来加工非圆截面零件。这种方法传动误差较大,系统频率响应较慢,难以得到较高的加工精度。本文在对非圆截面零件型面加工需求分析的基础上,设计了一个基于TwinCAT的非圆车削加工控制系统,控制系统采用EtherCAT总线式控制方式,利用TwinCAT的实时性、兼容性和与仿真软件的集成的特点提高了非圆车削加工控制性能,开发了软靠模生成模块、数据读写模块、状态检测和HMI人机交互等多个功能模块。本文搭建了非圆车削加工平台,设计了一个采用音圈直线电机直接驱动的快速伺服刀架,利用音圈直线电机高速度,高精度以及可以提供直线运动的特点直接驱动刀具从而提高了进给单元的往复加工速度。快速伺服刀架控制策略采用位置环加电流环双闭环反馈结构并添加了滤波器对位置信号和电流信号进行滤波处理。在搭建的非圆车削加工平台基础上对各个轴进行了控制仿真,并对平台的4个永磁同步电机和1个音圈直线电机构成的五轴系统进行了单轴调试和5轴联动控制,通过设定不同的插补步长进行非圆车削实验,实验验证了所开发的非圆车削加工控制系统的有效性和可行性。