在我国数控机床行业，数控火焰切割作为一种常用切割下料设备，国内企业需求量很大。由于数控系统的存在尚不能完全独立开发，及系统封闭等原因。当前数控火焰切割机普遍价格昂贵且系统难以升级。因此面对对于众多中小型企业，设计一种性能可靠的经济型数控火焰切割机有着较大的市场需求。结合数控火焰加工原理及加工过程中对工件精度的影响因素作为参考依据，设计出一种基于运动控制卡的开放式数控火焰切割机。首先通过对加工原理的分析及工件质量的影响因素，提出火焰切割机的设计要求。然后针对设计要求提出了数控火焰切割机的总体方案系统，并提出相应的控制策略，即工控机+运动控制卡这一开环方式。依据控制策略我们搭建控制系统并选择相应硬件设备。数控系统本身是一个开放的系统，数控火焰切割机伺服传动部分结合数控系统又可作为一个数控试验平台进行各种控制实验。根据传动设计方案，选择丝杠螺母副、联轴器作为传动结构。确定龙门式结构作为火焰切割机的机架结构，对传动装置进行了选择及计算检验，并对主要传动的零部件进行选择校核。其中主要对滑动丝杠和滚动丝杠的强度及传动效率等进行了计算校核。提出并实现步进电机的控制，对电机进行选用并做了计算校核。通过传动测试验证这一控制方式具有良好的可行性。最后对数控火焰切割机的误差及来源进行了分析，提出了火焰半径补偿方法，通过误差补偿的方式来提高数控火焰切割机的加工精度。