在高端工业生产领域和高科技技术产业的发展中，CNC(Computer numerical control)技术及装备具有很重要的地位。CNC技术最先应用于金属的机械制造，随后才被引入木材加工制造领域。CNC技术及装备已经成为木材加工制造中最先进、技术水平最高的生产设备。本文通过研究数控雕刻的关键技术，研制开发了一台工业机器人辅助木雕复合机床，并从控制系统硬件设计、软件平台、复合机床整体运动学分析与协调控制等方面进行了深入研究。文章针对大面积板材和回转体的结构特性，设计了一种数控雕刻机床搭载机器人的新型结构，数控机床为龙门三坐标式结构，共有X、Y、Z三个方向的平移轴和一个旋转轴A，工业机器人为六轴六自由度，固定于机床Y轴末端，相比于传统数控雕刻机床，具有更高的灵活度和工作效率，可满足大部分加工任务需求。通过分析研究复合机床的机械构造，建立了复合机床各部分坐标系，对数控雕刻机床进行了多体系统运动学分析，对辅助工业机器人进行了正逆运动学分析，并统一了两者的运动学方程和坐标系。其次，在明确了复合机床控制系统的控制任务和被控对象的基础上，设计了工业控制PC机+伺服系统的数控结构，设计了各部分的硬件平台，并完成了控制系统硬件平台的电气设计和组装调试。软件设计方面，根据数控系统软件的特点，确定了数控加工的软件平台，分析了数控编程G代码和工业机器人INFORMIII编程语言，生成加工源代码。应用CAD/CAM(Computer Aided Design and Manufacturing)软件平台完成了几件实际作品的雕刻实验，证明本系统符合设计要求，具有工程应用价值。