近年來，隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(Computer Integrated Manufacturing Systems，CIMS)的發(fā)展，產(chǎn)品更新速度的不斷加快，中小批量生產(chǎn)比重的加大以及數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，使得用戶對cnc系統(tǒng)的需求呈現(xiàn)多元化：在通信組網(wǎng)方面要求cnc系統(tǒng)可以與CAD/CAM/CAPP等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信；在系統(tǒng)的靈活性、可移植性方面則要求cnc系統(tǒng)具有模塊化和可重新配置的特點(diǎn)，可根據(jù)不同的用戶需求，迅速、高效、低成本的構(gòu)建面向用戶的控制系統(tǒng)。

　　而傳統(tǒng)的cnc系統(tǒng)由于專用性強(qiáng)，功能擴(kuò)展困難，軟件移植性差，組網(wǎng)通訊能力差等等缺點(diǎn)，明顯已跟不上發(fā)展的要求。為了滿足對數(shù)控系統(tǒng)更具柔性、靈活性和通用性的要求，出現(xiàn)了對開放式數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究。目前，世界上許多國家都對此投入了大量的人力，物力和財(cái)力，并取得了不小的成果，例如歐洲的OSACA(Open System Architecturefor Controlwithin Automa-tion)、美國的OMAC(Open Modular Architecture Controller)和日本的OSE(Open System Environment)。

　　個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)，由于其硬件的標(biāo)準(zhǔn)化、高速運(yùn)算能力、開放總線、網(wǎng)絡(luò)功能以及豐富的軟件資源等，使得它在改善cnc系統(tǒng)的用戶界面、圖形顯示、動態(tài)仿真、數(shù)控編程、故障診斷、網(wǎng)絡(luò)通訊等功能方面表現(xiàn)出了無可比擬的優(yōu)勢；系統(tǒng)設(shè)計(jì)者也可以將各種功能模塊(如軸運(yùn)動控制器、I/O接口卡等)接入系統(tǒng)，將CAD/CAM軟件裝進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行并直接控制機(jī)床加工程序。因此，基于PC的開放式數(shù)控系統(tǒng)已成為數(shù)控系統(tǒng)開放化的主要方向。基于PC，主要是IPC(工業(yè)PC機(jī))的開放式數(shù)控系統(tǒng)按數(shù)控部件與PC的連接，有如下形式：

　　(1)利用單片機(jī)或DSP作為數(shù)控軸的運(yùn)動控制部件，采用雙端口存儲技術(shù)或串/并行通信與主機(jī)(PC)交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)cnc控制；

　　(2)利用PC高速運(yùn)算能力，將硬件功能軟化，用于cnc控制的硬件只是簡單的接口；

　　(3)利用EPCD、CPLD等大規(guī)模器件，作為基于IPC的專用數(shù)字-脈沖伺服接口卡，控制執(zhí)行電機(jī)的運(yùn)動。

　　隨著家具制造業(yè)、廣告招牌業(yè)、模具業(yè)的發(fā)展，尤其是模具業(yè)對表面加工要求的提高，以及傳統(tǒng)電火花加工的不足，最近的一兩年綜合銑削與高速雕刻優(yōu)點(diǎn)的CNC雕銑機(jī)在國內(nèi)有了較大的發(fā)展。為了順應(yīng)市場的需求，寧波市寧?？h一帆數(shù)控機(jī)械有限公司設(shè)計(jì)開發(fā)了一種基于PC的高速雕銑機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在功能實(shí)現(xiàn)上，采用模塊化的設(shè)計(jì)思想；在結(jié)構(gòu)上，采用/位置控制卡+PC0的形式，也就是以上介紹的基于PC開放式數(shù)控系統(tǒng)的第三種形式，并設(shè)計(jì)了基于CPLD的位置控制卡來實(shí)現(xiàn)數(shù)字-脈沖伺服接口和其他I/O接口功能。