开放式数控系统是当今数控技术发展的必然趋势。本文着重对Windows2000下的车床数控系统进行了研究与软件设计。采用工控机+运动控制器的硬件结构形式,系统的软件分为上位机控制软件和运动控制器驱动软件两部分。针对车床系统实现过程中的关键技术和主要问题,本文在以下几个方面进行了详细的研究和探讨:在分析了车床的加工特性和现有几种典型系统的基础上,提出了一种适用于车床系统的软件体系结构和功能模块划分,对系统的数据流向和控制过程进行了详细研究。设计了一种适用于NC程序的编译过程和存储结构。将编译过程划分为词法分析、语法分析、数据提取、调用处理、循环处理五部分,实现了NC程序中的复杂加工功能。把大量复杂的运算放在预处理阶段,采用一种灵活的数据结构对加工信息进行存储,解决了NC代码的多样性问题。利用三角片离散方法建立了零件的三维模型,设计了一种简单的数据结构对零件几何信息进行存储。采用逐点比较法预先生成刀具轨迹,将零件信息的更新与图形的显示独立开,在动态遍历轨迹的过程中,结合OpenGL技术和Windows定时器,实现了车削过程的三维图形仿真。深入研究了运动控制器主控芯片MCX312的特性,设计了其驱动程序的层次化结构模型。详细分析了Windows2000操作系统的体系结构和I/O处理机制,开发出了运动控制器的内核模式驱动部分,并最终实现了不同级别的驱动函数。设计了一种简易的自动控制线程模型。实现了手动控制、刀具回零、参数配置等功能模块。结合系统运行实例,说明了本系统的工作过程。