随着现代计算机科学技术的快速发展和生产技术的进步，现代数控系统的研究正向开放式软件化方向发展。如何开发出具有最广泛开放性体系结构的数控系统，成为目前开放式数控技术研究的热点。本文研究PC+I/O软件化体系结构的开放式数控系统，通过软件算法实现了数控系统中的强实时任务，不需要运动控制卡，减小了数控系统的硬件规模，降低了生产成本，提高了数控系统的开放性。本文首先介绍了数控系统对实时操作系统的功能要求，确定了以Windows+RTX的软件平台为数控系统开发平台。在数控凸轮磨床主体结构的基础上搭建了磨床数控系统的硬件体系结构；采用模块化方法建立了系统的软件体系结构，阐述了在Windows+RTX软件平台上进行磨床数控系统软件开发的方法；规划了磨床数控系统各功能模块间的信息流程。其次，结合平面凸轮数控磨削加工算法设计了自动编程模块；在平面凸轮磨床插补算法的基础上设计了插补算法流程图，采用S曲线加减速控制算法对速度进行平滑处理；设计了位置控制模块的实时脉冲溢出流程，提出数字-脉冲转换与采样插补同步的方案；采用RT-TCP/IP协议，设计了实时网络控制模块。然后，研究了磨床数控系统功能模块中用到的各种算法。在平面凸轮数控磨削加工算法的基础上提出了虚拟合成速度方法；采用数据采样法，结合多轴线性插补算法提出了极坐标系下平面凸轮磨床插补算法，研究了一种易于软件实现并能保证实时性的S曲线加减速控制算法；根据数字积分思想研究并设计了数字-脉冲转换方法，实现了脉冲的实时溢出。最后，对所开发的磨床数控系统软件进行了实验，实现了整个数控凸轮磨床的控制加工过程，验证了整个软件算法的正确性，进行了实时网络控制实验，验证了实时网络控制的可行性，并对实验结果进行了分析。