开放性是数控技术的主要研究领域与关键技术之一,研究开放式数控系统的目的是要建立一种新型的模块化、可重构、可扩充的控制系统结构,以增强数控系统功能的柔性,使得数控系统能够快速而经济地响应新的加工要求。为了能够实现数控系统真正的跨平台开放性,本文提出了基于量子框架的开放式数控系统的新概念,主要研究内容如下:(1)介绍了国内外开放式数控系统的发展状况,分析国内外发展开放式数控系统过程中存在的问题和局限性,指出必须将数控软件与底层的硬件、操作系统分离开来,才能实现真正意义上的跨平台开放性。以此为出发点,提出了基于量子框架的开放式数控系统来满足上述要求。(2)介绍了量子框架的基本原理、结构以及国内外应用情况,给出了基于量子框架的开放式数控系统的体系结构,并阐述了该种结构的优点所在。文章指出量子框架是基于有限状态机的实现技术,在对数控系统进行有限状态机建模以后,应用量子框架就能很容易地映射出程序代码以实现该模型。(3)介绍了有限状态机的基本原理,并根据数控系统的特点,阐述了如何建模数控系统的有限状态机,然后给出了数控系统主要功能模块的FSM图,阐述了各功能模块之间如何实现简单的松耦合关系。(4)对于数控系统的有限状态机模型,在比较了几种常见的代码实现方式之后,给出了基于量子框架的实现模式,最后以数控车床为例,阐述如何在基于量子框架的基础上,根据应用要求来设计框架的具体内容。