针对传统机床状态监测与故障诊断中单纯的时域、频域信号分析所体现的数控机床物理信号特征难以与机床加工实时状态对应起来，造成对数控机床信号分析与处理上存在误判可能的问题，本文对数控机床指令域示波器的设计原理与方法进行了阐述，并基于华中8型数控系统和以Android平台为代表的移动智能终端，实现了数控机床指令域示波器。本文的主要工作有以下几个方面：　　首先，研究和总结了数控机床指令域示波器的设计原理与方法。包括数控系统指令域示波器工作过程；G指令数据等数控系统内部数据与振动数据、音频数据等机床外部传感器数据的时间同步采集过程；传感器数据的指令域化处理、特征计算、示波过程；　　其次，基于华中8型数控系统和Android平台对数控机床指令域示波器做了研究和技术实现。实现了在Android设备上通过USB方式采集振动数据等机床外部传感器数据、通过自带或外接麦克风采集音频数据、通过自带摄像头采集图像数据；实现了数控系统蓝牙数据服务模块；设计了Android设备与数控系统蓝牙数据服务模块间的数据交换协议；实现了Android设备与数控系统间通过蓝牙进行数据交互和机床状态数据的采集；实现了振动、音频等数据的指令域化处理、指令域特征计算和显示；　　最后，基于前面的研究和技术探索，实现了Android平台上指令域示波器的多个应用，并通过实验验证了其可用性和实用价值。其中数控机床通用指令域示波器APP，能够进行多种数控系统内部数据、机床外部传感器数据的同步采集，振动、音频等数据的指令域回放示波；数控机床实时指令域振动监测APP，能够通过模版对比的方式，对机床运行状态进行指令域的振动监测；数控机床主轴振动扫频器APP，利用指令域方式能够快速的对主轴转速进行扫频，从而方便地得出哪些转速下主轴振动过大，以在编写G代码时避开这些转速。