随着当今信息化技术的飞速发展,传统数控系统采用的封闭式和专机专用的体系结构越来越不能满足人们的需求。这种系统的内部细节一般属于企业机密,难以实现开放。且因为它的闭式结构,难以根据实际需要再加入新的控制算法和功能。而基于PC+运动控制器体系结构的开放式数控系统,不但能够很好的解决以上问题,而且在实现难度和成本投入方面相对较小,是数控系统开放化的一种有效方法。本文主要针对PC+运动控制器这种结构的数控系统进行了研究和开发。首先,在对系统管理软件进行了详细的需求分析后,划分了系统的功能模块,提出了以一种同心圆环结构作为系统管理软件的开发模型,该模型继承了模块化的软件开发思想,以开发出具有高集成度、低耦合性的系统管理软件为主要目的。从而提高系统各模块的互换性,使开发的数控系统更具开放性。然后,针对各功能模块分别进行了展开,介绍了本文的开发思路及开发特点,给出了程序流程图及部分代码。特别地,在通信模块的设计上,本文提出了采用客户机/服务器的模式来进行开发。通过讨论所进行的开发工作,阐明了把这种模式应用到数控系统软件的开发中将使各模块更具层次感。在图形仿真模块上,详细讨论了基于等弧长分割的仿真算法,并对该算法进行了公式推导及程序实现。在数控圆弧的求解问题上,提出了一种基于复平面的求解方法,该方法利用复向量的乘法特性可简化求解过程、提高运算精度。为了证明该求解方法的有效性,对求解公式进行了理论推导,并给予了程序实现。建立了一组模型并进行了试算实验。结果表明,该方法是正确、可行的,基本达到了预期效果。在参阅本课题相关的专著和论文时并未发现有作者提出过该种求解方法。在完成了系统软件主要模块的开发后,通过一套二维绘图实验平台对系统进行了整体运行测试,实验结果表明所开发的数控系统具备了良好的实时性和开放性,对于传统设备数控化、数控系统重构及数控教学实验具有重要意义。