近年来,随着我国制造业的发展,数控技术的应用越来越广泛,为此国内的许多高等院校都加强了对数控技术人才的培养力度。为了解决数控技术教学实践设备的问题,本课题以开放式CNC体系为指导思想,分析了在PC平台下开发数控系统所面临的难点,并给出了相应的解决方案,最终完成微型车床数控系统的软硬件开发。研究内容主要包括以下几个方面：首先,对微型车床数控系统的驱动系统进行了设计；设计了基于PCI总线的接口板卡,包括开关量输入输出、数模转换和中断定时等功能模块,为CNC系统的实时性控制提供了必要的条件。然后,对C功能刀具半径补偿进行了研究,采用矢量算法,用矢量夹角的正余弦值来判断刀具半径补偿的转接类型。采用此算法设计的刀具半径补偿模块,具有结构简单,运算速度快等优点,实现了刀具半径补偿的分类和各种情形下转接点坐标的计算。最后,采用Windows操作系统作为本数控系统的开发平台,根据Windows操作系统的消息响应机制,分析了对Windows操作系统进行实时性扩展的三种方案,最终采用外部定时中断硬件接口电路和WDM设备驱动程序相配合的方案,完成对Windows操作系统的实时性扩展。本课题所开发的基于PCI总线的微型车床数控系统具备两坐标联动、参数设置、加工程序的选择编辑功能、手动运行、模拟运行、自动运行、加工轨迹显示等功能模块,界面友好,操作方便,能够较好的满足数控课程教学的需求。