本文根据在船舶的侧壁上开孔及切坡口的要求，为工厂解决了一个在切割圆孔及坡口所急待解决的工艺难题。设计一种特殊应用的利用氧乙炔或者其他切割气体进行开孔切割的数控火焰切割机，能够在曲面开出大直径直交孔和切坡口。它还可以应用在曲面板、平板切割不同直径的孔和变化或者不变化的坡口。结构新颖、原理简单、控制方便。文中对切割机的结构设计进行了详细的论述，该数控火焰切割机的主体结构分三种，水平旋转机构、垂直升降机构、摆动机构。本文对三种结构的方案的选择、结构的设计方法都做了详细的分析和论证。其具体结构为齿圈组件、水平转动桥组件、割枪运动组件。本文还进行了切割方案设计计算，其内容包括垂直位移量的计算，垂直圆孔切割厚度计算及其切割速度确定，坡口线长度的计算，误差的补偿进一步证实了该切割机具备加工大直径孔和坡口的能力。在位移计算的过程中，通过建立数学模型而编制出相应的程序框图，并从而绘制垂直位移变化曲线。坡口线长度的计算也是通过坡口切割截面图建立数学模型，从而得出数学方程。误差的补偿主要研究了刀具中心轨迹的数学计算及割缝补偿、壳体变形的补偿、型值点数据的数学处理、数控系统插补技术。通过插补技术的分析和验证，使系统更加完善，精度更高。由于本切割机是数字控制所以本文对该切割机的控制系统的原理，方法进行的分析和验证。本文进行了数控系统方案的选择，从开环控制数控系统，闭环控制数控系统，半闭环控制数控系统。合理选择出补偿环节形成开环补偿型数控系统为本控制系统。最后对DKK-1型数控系统软件和硬件进行了综合分析和设计。并给出相应的系统原理图和程序框图．