齿轮是工业生产中的关键性基础件，其制造与加工能力反应了一个国家的工业实力和水平；磨齿加工是齿轮精加工的重要方法之一；与其他磨齿加工方法相比，蜗杆砂轮磨齿加工在效率、精度、性能上都较为出色，因此在磨齿加工中得到广泛应用；但是传统的机械式蜗杆砂轮磨齿机在加工过程中，需要人工来计算和设置机床各项参数，操作复杂；并且其分度机构为蜗杆机构，容易磨损并且精度较低，而数控蜗杆砂轮磨齿机价格昂贵。因此，研发其数控系统来改造旧的蜗杆砂轮磨齿机具有较高的市场价值。本文以蜗杆砂轮磨齿机作为研究对象，分析了其磨削基本原理和两种磨削方法，在此基础上提出了数控系统的总体设计方案，采用电子齿轮来代替原来的蜗杆分度机构，同时，利用数控技术的优势，实现了斜齿轮的切向差动磨削。在总体方案的基础上，设计了硬件系统框架，选取了工业计算机作为上位机，PMAC运动控制器为下位机，伺服电机作为动力装置；PMAC与伺服系统组成全闭环控制，提高了控制精度；完成了整个机床的电气系统设计，包括主电路设计和机床安全设计。在控制系统软件方面，完成了其整体框架设计；基于C#和Access数据库，开发设计了上位机软件和对应的数据库程序，并对上位机软件中的核心运算模块进行了简单的介绍；在PMAC中，完成了其PLC程序的设计和G代码运动程序的设计；同时研究了上位机和PMAC的通讯方式，实现了两者之间的数据交换。为了进一步提高系统的控制精度，对伺服系统与PMAC组成的闭环系统进行了PID参数整定，通过引入“前馈+反馈”的复合控制结构，大大提高了系统的自适应性；利用直线插补的运动方式，进行四轴联动；同时，优化了蜗杆砂轮磨齿机的磨削流程。目前，该蜗杆砂轮磨齿机的数控系统的研发工作已经完成并且投入使用，通过后期的多次磨削实验发现，磨削精度满足设计要求。