计算机机床数控(CNC)是本世纪70年代发展起来的机床控制新技术。它综合了计算机、自动控制、测量技术、机械制造等领域的最新成就，使机器工具的生产效率和加工精度得到了极大提高。数控技术的先进与否直接代表了一个国家的机械工业水平。数控产业对于国家的工业现代化，乃至于国家经济安全和国防安全都具有超越其巨大经济价值的战略意义。 数控系统是先进制造装备实现控制功能的核心部件。国内对数控系统的研究由于起步较晚，在技术上还落后于国外一到两代。目前数控产业的高端市场主要由西门子、发那克、GE等大公司主导，我国每年会进口上万台高档数控机床。因此，加强数控技术的研发，发展自主知识产权的数控系统势在必行。 当前国内对数控技术开发与应用十分广泛，许多工厂与车间都开始采用数控机床来替代传统的普通机床。国内前期对于数控操作工人的培训没有足够重视，造成了数控技工的人才的严重短缺，影响了数控技术的普及进程。本论文设计正是在这种环境下产生的，旨在设计一套可用于数控技术培训的加工中心数控系统，以使数控技术更普及、应用更广泛。为与当前流行的数控系统接轨，系统的设计尽量做到功能和界面与主流数控系统的一致性。 本论文分析了国内外数控行业发展与研究的现状，并对数控产业未来的发展做了展望。对当前数控系统的主要开发方法和手段进行了分析和比较，并选用了一种NC嵌入PC的开发模式，并根据此模式选择了适合的工控机、运动控制卡和其它相关配件。 研究了在Windows平台下开发数控系统的方法和途径，提出了一种系统工程的开发模式，并以软件工程的模式在VC6下建立了工作平台。软件设计采用了模块化、开放化、通用化的开发思想，模块与模块之间使用函数提供接口，部分模块可以共用，为系统软件的开放性提供了软件基础。 分析了数控代码的特点和功能，设计了几个专门用于数控代码编译的类库，实现了一种编译方式的数控代码译码程序。程序可对数控代码进行词法检查、语法分析检查、语义分析检查和译码输出等操作，对编译出错的原因进行了分类，并在出错时提示出错的行号和可能的原因。 开发了一种基于串口的数控键盘驱动程序，在应用程序层对驱动进行了设计，定义了一种数控键盘与上位机通讯的协议，并对协议进行了简化。 设计了一个存储工程中的全局变量和函数的类库，实现了工程中窗口与窗口间的数据共享。设计了一个系统工程窗口管理的类库，实现了所有窗口指针的统一管理。 分析了Windows的定时器原理，设计了一种在Windows平台下执行的实时控制程序，实现了系统微秒级的定时，可满足数控系统运动时对实时性的要求。 分析了Sinumerik 802D数控系统的结构，并对其功能进行了分解，搭建了一个数控系统的开发平台，完成了数控系统的主控界面、自动加工、MDA加工、程序管理、零件编程、参数管理等功能的设计。设计了一种存储系统参数的数据结构，并保证了结构的开放性和可扩展性。设计了一种内存数据的管理机制，以使参数和数据在全局中传输更方便。 对系统从硬件和软件角度进行了保护设计，保证了系统的可靠性。对系统的部分功能和函数进行了DLL方式的封装，以使代码可以重用。对系统的窗口和界面进行了简单的美化，以使其更具有友好性和可操作性。 最后，对本论文设计完成的内容和等完善的功能进行了总结，对数控技术未来的发展做了展望。