印刷电路板(PCB)制造技术是电子信息制造业的重要基础和组成部分。印刷电路板制造所用的数控钻床是印刷电路板精密孔位加工的关键设备。数控系统是数控机床的核心。开发具有自主知识产权的PCB数控钻床的数控系统对于提高我国电子制造工艺装备水平具有重要的现实意义。本文在充分分析和研究了数控系统软件平台特点的情况下,分别对DOS、Windows和RTLinux这几种操作系统作为数控系统软件平台的优劣进行了比较,并在此基础上,研究了基于RTLinux的PCB钻床开放式数控系统。本文首先对RTLinux的特点进行了深入的分析和研究,在理论上RTLinux完全可以满足数控系统所特有的实时性和多任务处理的要求。同时,本文着重介绍了基于RTLinux的软件开发方法及关键技术。随后,本文在深入研究了数控系统功能需求的前提下,并根据RTLinux的特点,构建了数控系统的体系结构。详细定义了各个功能模块,并讨论了各个模块之间的数据传递方式,以及系统的调度机制。最后,采用Qt/C++/C编程实现了各个功能模块。在PCB加工过程中,加工路径的选择是影响加工效率的主要因素。本文采用遗传算法(GA)针对PCB加工过程中的路径优化问题进行了深入的研究。在建立了加工路径数学模型的基础上,采用遗传算法较好的解决了路径优化问题。同时,对算法中变异算子的设计,以及变异概率的选取对优化结果的影响进行了更深入的讨论,提高了算法的效率。