相比较于传统数控系统,开放式数控有很多优势,是当下研究的热点问题。而基于PC的开放式数控系统由于可以实现传统数控系统的绝大多数功能,已成为开放式数控系统实现的主要方式。基于PC的开放式数控系统依托PC机资源进行开发,因此如何设计出可以更快匹配NC代码、加工中如何提高工件表面质量是开放式数控系统中的难点。本文开发了一种基于PC+运动控制卡的开放式数控实验平台,对其进行硬件平台的搭建、NC代码的编译、界面的开发设计等,具体如下:首先,分析开放式数控系统的三种主流结构,确定了本平台选择NC板卡嵌入PC机作为研究类型,具体选择“PC+运动控制卡”的基本结构。然后对硬件平台进行了设计,明确了运动控制卡和PC机的任务,分别选择运动控制卡、电机、驱动器、变频器、光机等,通过对具体硬件的选型和对系统电气原理的设计,搭建了三轴铣床和控制柜。其次,对开放式数控系统中的译码模块进行研究,使其转化为可以驱动运动控制卡进行运动控制的指令,选择词法分析、语法分析、加工信息表的存储以及目标代码的生成作为编译器的主要结构。把常见的不同错误类型放在一个结构体中,使得该编译器具有检错功能。同时,在字符串匹配中采用从右向左比较的匹配方式搜索关键字,不仅可以有效识别NC代码,而且匹配原理简单,编译时间更短,提高响应速度。再次,根据开放式数控系统模块化特点,设计开发人机界面模块和仿真模块。该人机界面实现了良好的人机交互,可以完成数控机床的基本操作;同时开发了加工路径仿真模块,实现了对刀具路径的模拟仿真。最后,分别通过工件铣端面、铣凹模实验、验证宽行加工算法实验以及汉字轨迹实验,验证了本平台能完成三轴铣床的加工功能。