随着科学技术的发展,数控系统在机械加工领域和日常生活中得到了广泛的应用。刀具半径补偿算法作为数控系统的一个重要组成部分,已经成为数控系统研究领域的热点之一。数控系统刀具半径补偿加工工艺是指加工过程中刀具轨迹的规划、刀具几何参数的补偿以及加工逻辑的设计。本文在借鉴国内外数控系统设计的基础上,对现有的两种刀具半径补偿算法进行了深入的研究。总结出这两种算法的优点及不足之处,并在此基础上设计了一种新的刀具半径补偿算法。本论文主要研究工作如下:第一,首先对整个数控系统进行了分析。介绍数控系统的体系结构,包括其硬件体系结构与软件体系结构,并着重介绍加工程序解释器模块。第二,对现有的两种刀具半径补偿算法“B型刀具半径补偿算法”和“C型刀具半径补偿算法”进行研究,分析其各自的优点与不足之处。并在此基础上提出一种新型刀具半径补偿算法,该算法融合了现有两种刀具半径补偿算法的优点。第三,对新型刀具半径补偿算法进行实现。运用有向几何的数学思想来解决数控系统中有关刀具半径补偿的算法。给出了平面内有向几何中直线与圆弧的数学表达式,并利用有向直线及有向圆弧来表述数控系统中的刀具运动轨迹,给出了在平面内直线与直线、直线与圆弧以及圆弧与圆弧的交点计算公式。第四,对新型刀具半径补偿算法进行软件实现。并通过实验测试了该新型算法的性能。