开放式数控系统是制造技术领域的关键技术之一,同时也是全球制造学科的研究热点之一。本文针对开放式数控系统应具有的相互操作性、可移植性、可扩展性、相互替代性和可伸缩性等特点展开深入研究。创新性的提出采用软件工程学的组件技术对开放式数控系统的整体结构进行构建,完成数控系统中各功能组件的开发。创造性的提出以软件学中的模式理论为基础,引入资源管理模式对数控系统中所涉及的实时和非实时资源进行有效管理。同时对开放式数控系统中各组件之间的接口、上位机与下位机之间通讯接口及数控系统与伺服控制器之间的通讯接口进行了分析及规划。以课题组自主研发的串-并混联式研抛机床为实验平台,构建了基于组件技术的研抛专用开放式数控系统。研究了空间三维曲线的插补算法,对采用MRR(均匀去除率)的NURBS插补算法进行了研究,并与恒定进给速度和控制弦长误差的NURBS插补算法进行了仿真实验比较,对以串-并混联研抛机床为实验平台的开放式数控系统进行开放性实验。实验结果表明,组件技术及资源管理模式的采用提高了数控系统的开放性及系统响应等各项性能。MRR的NURBS插补算法的应用提高了工件的表面质量。课题的研究工作得到了吉林省科技发展计划重点项目《仿人高效研抛自由曲面专用机床嵌入式控制系统的研究》,(编号:20040325)的资助。