极坐标数控机床具有机械结构简单、加工效率高和精度高等优点，广泛应用于加工环形工件。由于在数控编程中的插补算法不同于直角坐标机床，导致目前主流的基于直角坐标机床而开发数控加工程序辅助编程CAM软件都不能很好的适用于极坐标机床。在对极坐标数控加工插补方法研究的基础上，设计开发了极坐标数控编程CAM系统。该系统可以实现极坐标系下数控加工的计算机辅助编程。主要内容如下：　　 1.介绍了极坐标机床数控加工的原理与方法，比较其与直角坐标机床结构和加工方式上的差异，在此基础上确定极坐标机床的应用范围以及加工对象。　　 2.提出了一种基于极坐标系下采用等间距法以微小阿基米德螺线段插补曲线的方法。首先给出曲线的参数方程；然后采用等间距法将插补区间分为n段，对任意一段曲线作一条阿基米德螺线，以该曲线逼近加工曲线，由此获得节点坐标值(半径和角度值)。完成了在极坐标系下椭圆、渐开线等曲线的插补计算，推导出节点计算公式，并进行了误差分析。最后，综合极坐标有理Bezier曲线和B－样条曲线构造、性质以及基函数等知识，给出一个便于计算的拟de Boor算法以及节点插入算法，拓展了极坐标在自由曲线曲面中的应用范围。　　 3.采用VC++、UG/OPEN UIStyle与UG/Open API等工具完成极坐标数控编程CAM系统的开发研究。使用LIG/OPEN UIStyle与UG/OPEN API工具，开发用户菜单和界面；并使用VC++软件编写目标源程序，生成动态链接库DLL文件供UG调用运行。由此构建完整的极坐标自动编程CAM系统框架。通过开发的用户交互操作界面实现曲线参数和切削参数的输入，运行用户应用程序可以获得刀位轨迹文件，实现了数控加工的前置处理；在UG/Post Builder中设置后置处理参数，对刀轨文件进行后置处理，转换成机床可识别的NC代码程序。　　 4.采用VERICUT软件提供的虚拟仿真加工技术实现了极坐标机床的运动仿真和加工过程中刀具的运动仿真，并对后置处理后生成的椭圆和渐开线加工程序进行了实例验证。