随着市场全球化的发展,市场对于适合中小批量加工、具有良好柔性和多功能性的制造系统的需求已超过对大型单一功能的制造系统的需求,这种趋势促成了一个新概念的产生,即模块化、可重构、可扩充的软件与硬件系统,也就是开放式数控系统。论文阐述了国内外数控系统的现状和发展趋势,提出研究和开发开放式数控系统的必要性。在分析目前应用比较广泛的OSACA开放式体系结构的基础上,重点研究了软件的体系结构和各个模块的功能及之间的联系。在Windows系统环境下,采用面向对象的编程语言,利用多线程并行处理的特点,设计开发了基于多轴多通道的数控系统软件结构,并运用软件工程学的思想对软件模块进行了功能划分和设计,构造了多模块的可易扩展的软件平台。并且在原有基础上丰富完善了系统总体调度模块、参数设置模块、软PLC模块、NC模块,状态显示模块等。各个模块之间通过标准的接口协调工作,共同完成数控系统的功能。该系统是一个能够同时完成程序译码、插补运算、系统管理、伺服控制等任务的控制系统,具备了一般商用数控系统的通用功能。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。最后将开发出的数控系统应用在铣床数控化改造中。实践证明,以工控机和运动控制器为控制系统的核心控制器,不仅可以大大的简化系统的开发周期,实现资源的合理配置,而且,系统开发者和机床用户可以将自己的特殊的加工工艺、管理经验和操作技能纳入控制系统形成自己的产品特色。