电火花线切割加工因其无显著切削力、加工余量小、加工性能与材料硬度无关等特点在特种加工,乃至整个制造领域占有重要地位。数控编程系统作为新一代编程技术,因其计算精度高、抗干扰能力强,对编程技术要求较低,而改变了传统机械加工的编程方式,使得复杂零件的加工效率和精度越来越高。目前线切割数控编程系统大多是基于PC平台,有着良好的图形交互和加工精度,然而复杂的结构和高昂的版权费在某种程度上限制了其市场拓展和应用。基于移动端的Android操作系统作为当前的主要应用平台成为了各系统软件争夺的领域,且目前仅有少数数控机床生产厂商在研究移动端Android数控系统。Android是基于Linux的开放源代码操作系统,不仅具有嵌入式系统高实时性、强可靠性、小巧便携的特点,而且拥有良好的图形交互界面、稳定开放、支持图形引擎Open GL ES,为此开发基于Android系统的电火花线切割数控系统具有广阔应用前景,对数控加工行业的革新具有重要意义。本文对Android系统中电火花线切割CAD/CAM系统进行开发研究,主要包括界面交互设计、关键点捕捉、图形绘制与编辑、文件管理、参数设置、图元排序、轨迹偏移、代码输出和加工仿真等。探讨了嵌入式系统的特点和应用,并对比分析了数控领域应用较多的嵌入式操作系统以及当前应用软件发展趋势。在分析移动端Android系统中电火花线切割数控编程系统功能和非功能需求基础上,运用计算机图形学和二维平面图绘图标准,并结合图形应用程序接口对系统的图形框架、功能模块、数据存储和交互设计进行了研究,提出以面向对象编程为基本原则,并采用模块化编程和多种设计模式配合来实现系统的功能;讨论了基于触摸屏的数控系统界面的设计;探讨了基于手势操作关键点捕捉的实现,并提出添加捕捉辅助线能快速准确捕捉到最近点;讨论了列表点描述的曲线绘制的插值算法;研究了图形平面变换和剪切编辑的算法;讨论了加工参数对加工质量的影响;讨论图元排序算法和轨迹偏移算法,并完善了复杂图元轨迹偏移过程中可能出现的干涉问题;最后研究了加工仿真中的直线和圆弧插补算法。在上述研究的基础上,采用Java、C/C++、Open GL ES等组合关键技术框架,研究开发了电火花线切割嵌入式CAD/CAM系统。该系统软件面向以Android为操作系统的移动端设备,采用基于手势操作的图形交互方式,界面友好,符合一般用户使用习惯。