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，数控系统的开放化成为数控技术的主流，其研究目的是建立一种新型的模块化、可重构、可扩充的控制系统体系结构，从而高效高质地构造专用数控系统，以适应市场的快速变化。本论文围绕开放式数控系统的设计和实现，就体系结构、底层原理、软件建模等方面进行了系统研究，主要内容如下： 结合现有的几个开放式架构(主要是OSACA体系结构)，从数控基本功能、可扩展性、分布式应用等角度对开放式数控系统所要达到的目标进行了分析，将开放式数控系统抽象为参考结构、通讯系统、配置系统等三个方面。研究现有Windows平台上的软件开发技术，提出了在COM平台上构造数控系统的方法，将COM模型作为数控系统通讯和配置的基础，从而实现组件在二进制级别上的重用。在COM基础上从对象、组件、系统三个层次进行行为建模，细化系统结构。最后结合了一个具体的工业应用，使用GT400—SV运动控制卡开发了一个高速印制电路板数控钻床系统。