半球谐振陀螺（Hemispherical Resonator Gyro，简写：HRG）出现于20世纪60年代，是一种基于哥氏效应工作的新型振动陀螺仪，因具有精度高、寿命长、工作稳定等优点被广泛应用于航空航天、军事国防、地球勘探等领域，是国内外研究的热点。半球谐振子作为半球谐振陀螺的核心部件，其加工精度和表面质量的好坏直接制约着我国半球谐振陀螺能否向高精度、惯性级、实用化水平发展。因此，开发能够实现半球谐振子抛光机床功能并满足加工需要的数控系统，对实现半球谐振子的超精密加工进而提高国产半球谐振陀螺的性能具有重要意义。本文研究了UMAC运动控制器的相关变量、在线指令以及二次开发原理，为设计数控系统软件奠定基础；基于数控系统硬件平台，研究了开放式数控系统上、下位机的通讯原理，并根据实际加工需要规划系统软件功能，在Visual C++编译环境中开发了具有电机状态显示、控制指令输入、运动程序控制、手动进给调节等功能的上位机控制软件，并设计了风格简约、易于操作的人机交互界面。研究伺服系统PID参数的调节原理，利用试验调整法，通过阶跃信号响应和抛物线信号响应整定伺服系统的相关控制参数，以提高各轴电机的控制性能，降低系统的跟随误差；利用激光干涉仪测得各直线轴电机的系统定位误差，根据软件补偿原理，计算获得定位误差补偿值并在UMAC中建立相应补偿表，进而完成了定位误差的补偿，提高了系统的定位精度。其中，X轴初始定位误差为±15μm，补偿后，定位误差降为±0.6μm。对比分析了半球谐振子的抛光路径方案，在UG NX数控加工软件中，结合理论作图法设计了半球谐振子的抛光路径，并生成了用于实际抛光加工的数控程序G代码；在VERICUT加工仿真软件中，构建了机床仿真模型进而实现了数控程序的加工仿真，验证了代码的正确性与可行性；进行了圆环、曲面零件以及半球谐振子的磁流变抛光试验，验证了数控系统的加工性能，并进一步验证了半球谐振子抛光轨迹的可靠性。本文主要完成抛光机床数控系统软件设计、伺服系统PID参数调节、系统直线轴电机定位误差补偿以及半球谐振子抛光路径设计、仿真与试验验证等工作，对开放式数控系统的研究具有参考意义，对半球谐振子的超精密加工具有实际意义。