在现代制造系统中,数控技术正逐渐由专用封闭型的控制模式向通用开放型的实时动态控制模式发展。开放式数控系统的主要研究目的,是为了解决变化频繁的需求与封闭的控制系统结构之间的矛盾,建立一种新型的模块化、可重构、可扩展的开放式控制系统结构,以增强数控系统的功能柔性,从而能够快速有效地响应新的加工需求。本文着重从开放式数控系统的体系结构分析、硬件结构设计、智能化系统软件开发这几个方面进行了研究。首先,从专用封闭型数控系统体系结构的特点和缺陷出发,分析了体系结构开放的必要性、开放的理念和目标以及实现开放的途径。在需求分析的基础上,给出了基于CAD图形驱动的开放式数控系统的概念模型和总体设计方案。其次,通过研究系统硬件结构开放化设计的特性需求,采用‘’PC+PMAC运动控制器”方案,与直流伺服电机、驱动器、直线光栅尺等部件一起组成了数控系统的硬件平台；详细论述了PAMC卡的设置方法和PID参数的调整步骤。然后,针对数控编程需要人工参与、过程繁琐等缺点,使用VC++6.0开发环境,开发了基于CAD图形驱动的智能化数控系统软件,通过提取零件CAD图中的加工特征参数,来控制系统完成零件的自动加工。对加工过程中刀具路径的优化方法进行了研究,比较了邻近算法和蚁群算法在点位控制应用中的优化效果,针对轮廓控制的应用对以上算法进行了改进。最后,以X-Y-Z三轴运动平台为控制对象,通过对多个零件进行实际加工,验证了刀具路径自动优化和基于CAD图形驱动的数控加工的实际效果。实验结果表明,该数控系统在整个加工过程中只需很少的人机交互,实现了数控加工的智能化,提高了数控加工的效率。