随着现代制造业的快速发展,传统数控系统兼容性差、功能不易扩展、人机界面不灵活等缺点日益显现,数控系统的开放化已成为数控技术的主流。开放式数控系统的研究目的就是要建立一种新型的模块化、可重构、可扩充的控制系统,以增强数控系统的功能柔性,从而快速地响应新的加工需求。结合运动控制器及PC机,对开放式数控铣床系统的相关内容进行了研究,主要包括如下几部分:①探讨了开放式数控铣系统的体系结构,包括开放式数控铣床系统的硬件结构和软件结构;②完成了对一台普通立式铣床的数控改造,使之成为一台具有四个自由度的多功能数控系统试验平台。设计了应用于该试验平台的开放式数控系统,系统硬件采用PC+运动控制器的结构形式,系统软件设计采用模块化结构,如果需要对系统的功能进行调整,只需要增减功能模块即可,体现出了系统开放性、灵活性的特点。在该试验平台上进行了有关开放式数控系统的运行试验,以及扩展模块功能的试验验证。③编制了开放式数控系统的控制软件平台,该控制软件平台是在windows环境下应用C++语言编程实现的。在这个软件平台上,可以构建应用系统程序,建立和管理应用程序模块,并提供对系统进行仿真、调试和故障诊断等功能。④最后,对目前常用最小偏差的插补方法进行了研究,给出了最小偏差法直线和圆弧插补算法的一些规律,给出了具体算法设计的程序框图,并与逐点比较法进行了比较,得出结论:最小偏差法具有进给方向变化平缓、速度快、误差小等优点。本文系统介绍了机械结构的改造、数控系统的组成、控制软件平台的设计和最小偏差的插补方法的研究等。