近年来,开放式的数控系统已逐渐成为数控机床发展的主流和必然趋势,它通过功能强大的软件和硬件资源提供了开放式的数控平台,使得通用数控系统可以具有广泛的适应性。满足了现代加工、制造对柔性生产的要求。从而广泛的应用于航空航天、汽车零部件、精密仪器等所需的多种加工设备上,因此对于开放式数控系统的研究具有现实意义。本文对基于开放式数控系统的全数控凸轮轴磨床软件系统进行了研究与设计。传统数控系统一般无法由系统本身计算加工算法程序,并且在加工过程中采用比较单一的插补算法,这显然不能满足机床用户对柔性制造以及高精度的需求。本文对西门子840D OEM软件进行了二次开发,建立了全数控凸轮轴磨削人机界面。根据插补算法的原理并结合凸轮轴的几何特性,本文推导了凸轮轴磨削插补算法并进行了插补误差分析,同时又对凸轮轴恒线速度磨削数学模型进行了研究,完成了凸轮轴磨削的软件算法以满足高精度、高效率的凸轮轴磨削要求。本文对凸轮轴磨削的几何和物理仿真算法进行了研究,从而可以促进加工程序的完善以保证更高的精确性。通过对西门子840D二次开发专用软件以及PLC的程序开发本文实现了机床的实时监控,从而极大地增强了机床的图形人机交互能力以及安全性。最后对于凸轮轴的加工检测,本文提供了自行开发的凸轮轴检测仪以及东风康明斯公司高精度凸轮轴检测仪两种形式的检测报告以验证本文开发的磨削软件以及磨削仿真结果的正确性。