随着我国航空航天、汽车、模具等行业的飞速发展，对未知数学模型曲面零件的需求越来越大。数字化仿形加工是生产制造这类零件的重要手段，其融合了数控、仿形和数字化技术，将CAD／CAM与仿形铣削沟通起来，已成为机械制造业的一个重要分支。精确获取曲面几何信息技术和数据处理技术是数字化仿形中的关键技术。本文搭建了一种全软件型开放式体系结构的数字化仿形控制系统平台，对曲面数字信息的采集存储、数学处理等关键技术进行了研究。首先，在对当前开放式控制系统的体系结构和实现途径深入基础上，设计了全软件型开放式数字化仿形控制系统方案，搭建了以IPC与通用工业接口卡为核心结构的硬件系统平台，按照软件工程思想对软件系统的功能模块进行规划组织，设计了系统软件结构模式，利用VC++6.0实现了系统的人机交互界面和软件主程序。其次，本文分析了Windows2000操作系统的实时特性，在计算机高频计数器和多线程技术研究基础上设计开发了高精度软件定时器，实现了实时控制。深入研究了曲面跟踪扫描测量的理论和算法，对等误差数据采样算法进行改进，给出等误差精确比较判别法，其先采存后压缩处理的数据采集方式，提高了算法的精度和系统采样效率。系统移植嵌入式数据库SQlite和应用双线程双缓冲区存储技术有利于大量采集数据的存储管理，提高了数据的安全性，为后续数据处理提供了极大的方便。最后，针对模型表面形状对跟踪扫描控制精度的影响，本文研究了模型表面几何特征识别和预测控制技术，设计了曲面跟踪扫描速度的自学习模糊控制器，实现了系统控制仿形仪随模型表面光滑性变化自动调节跟踪扫描速度。本文所设计构建的数字化仿形控制系统从硬件和软件两方面保证了较强的开放性，它可根据需要改变硬件组构，增添软件功能模块，优化更改控制算法，为研发高性能数控仿形系统和数控仿形设备提供了一个试验平台。