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空调、冰箱、热水器、汽车等电器及设备，石油化工、航天航空、城市供水供气等管道输送工程，均需要大量的不同材质、形状和口径的管道，对管道的加工精度要求高、需求大，管道加工成型市场的需求量不断增加。从盘管料加工成成品管件需要进行定尺切割、弯曲成型、端口成型加工等，采用传统的管道加工手段及设备，存在加工技术简单、加工功能单一，加工过程效率低能耗高等问题，多工序成型的管道需要多台设备多次加工，每次更换设备会增加加工误差，影响管件的加工质量，难以满足当前相关行业的应用需求。研究一种高效的管道一体化数控加工方式，对管道的开料、弯曲、管端成型、分料卸料等管件的加工工序进行研究并优化，实现管件的一体化数控加工或任意组合加工，加工工序较优、自动化程度高、节约劳动力，对提高管道的加工成型质量和降低企业成本均具有重要的意义。针对管道一体化数控加工工艺与控制关键问题，本文主要做了以下研究工作：首先，分别分析管件的传统式开料、管端成型、弯曲成型、分料卸料等单独加工工序，并对各单独加工工序进行优化设计，根据管件的一体化成型的优化工艺，提出整体加工工艺结构，设计优化后的管道一体化数控加工工艺流程。其次，分析管道一体化数控加工工艺对控制的要求，设计软PLC逻辑控制和伺服控制的一体化数控加工总体控制方案；分析软PLC控制对象和输入、输出信号，从伺服控制系统的控制目标入手，分析开环、半闭环和闭环伺服控制系统，设计管件一体化数控加工位置伺服控制方案。然后，为了保证管件一体化加工的成型精度、效率及可靠性，研究加工过程中的信号检测与信号处理方法，对加工过程中的位置、位移、速度以及气压、液压系统压力等参数进行在线检测。最后，完成一体化数控加工的软PLC逻辑控制系统的设计，规划系统的输入、输出方式，配置输入、输出信号地址，设计数控加工系统的I/O板和软PLC逻辑控制流程；根据伺服控制系统结构方案，设计及配置相应的伺服电机和伺服控制器。并将本文研究的一体化加工工艺与控制方案应用于五轴数控加工机床。