本文提出了基于Linux平台开发电火花加工(EDM)数控系统的构想.标准发布版本的Linux是一种通用分时系统,而机床的数控系统是一种硬实时应用,因此,传统的仅仅在用户模式下运行的数控软件体系结构不能适应实时控制的要求.为解决这个矛盾,本文开发的EDM数控系统分别在内核模式和用户模式两个级别运行.在功能实现上,本文设计的EDM数控软件可划分为实时控制层、控制接口层和数控应用层三个层次.EDM的实时控制层是数控系统的关键,它又可称为NC核.为保证良好的实时响应特性,NC核运行在i386 CPU的0级并且与Linux内核相互独立.NC核可以分为线程控制模块NCTDCM、数控实时线程层和外围通信接口3部分.NCTDCM是一个小型的实时内核,负责处理CPU在数控实时线程和原Linux系统间的分配.数控实时线程层实现了EDM的数控加工功能,它包括伺服控制、摇动控制、抬刀控制、暂停处理、轨迹共享、多轴软件插补等功能.NC核通信接口是NC核的最外层,它使用了一个专用的i386陷阱门来供用户模式下运行的外围软件来设置、查询和调试内部系统.EDM的数控应用层可以有基于单机和基于网络的两种实现形式.本文的数控应用层实现了基于Qt库和Gtk+/Gnome的人机交互系统、数控代码编辑编译系统.为实现加工中的远程监控,本文设计了一个数控多点访问监控协议NCMAMP,NCMAMP分别定义了服务器和客户端的数据格式,它允许服务器和客户端相互独立的发起传输.NCMAMP的监控端(客户端)没有本地和远程分别,所有监控端可以同步、平等地了解机床状态信息,并能完成除开关机外的任何操作.本文基于UDP+多播和TCP开发了两种监控服务器,为保证通讯效率,EDM的监控服务器与其它所有数控应用层的数据流控制工作集成为一体,因此是EDM数控系统的必须部分.电火花加工数控系统是一个与硬件密切相关的项目,本文的开发工作使用了由简单到复杂三个不同的硬件平台.在汉川MD22FN电火花快走丝线切割机床上实现的数控系统是一个验证性原型,这个原型系统上的加工实验证明了数控系统分层结构的可行性和稳定性.本文使用的第二个硬件平台是一个三坐标的微细电加工机床,配备基于Linux的数控软件,该机床可以用EDM铣削方法加工各种含自由曲面的微三维结构.在此基础上,本文以汉川MD23 EDM成型加工机床为硬件平台建立了一个6坐标的网络多点监控系统,在此机床上进行了整体式带叶冠弯扭涡轮盘的加工实验.这个实验突破了国产EDM机床无法进行4轴以上联动加工的限制,也为多轴电火花涡轮加工设备的研制积累了一些经验.