普及型中檔數控系統是我國機床市場需求的主體，也是數控機床產業結構優化的基礎。當前，國產數控系統產業面臨著十分嚴重的形勢，國內80%以上中高檔數控系統和數控機床依靠進口，數控系統產業發展的嚴重滯后，已經成為制約我國制造業發展的瓶頸。

　　由武漢華中數控股份有限公司、北京機電院高技術股份有限公司承擔的科技部863課題《國產數控系統的開發及其在中檔加工中心上的應用》，通過對三軸及三軸以上加工中心關鍵技術的研究、中試和與國產中檔加工中心的批量配套，使國產數控系統的功能、性能和可靠性達到了國際同類產品先進水平，為國產中檔數控加工中心的規模化生產奠定了基礎。

一、創新的技術路線與研究成果

　　《國產數控系統的開發及其在中檔加工中心上的應用》課題，瞄準國外數控系統和加工中心的先進水平，采用創新的技術路線：第一，以軟代硬、簡化硬件，保障產品的品質；第二，建立開放式平臺、適應用戶個性化要求；第三，技術成套，降低本錢，進步競爭力；第四，堅持將階段研究成果迅速工程化，開發出適應于市場發展的數控系統新產品。在數控系統關鍵部件與加工中心主機一體化設計、開發和生產工藝體系方面，取得了六個方面的重大突破。

　　高品質、高性能、高集成的世紀星HNC-21/22數控系統

　　華中世紀星HNC-21/22系列數控系統采用先進的開放式體系結構，內置高性能32位嵌進式產業PC，數控單元集成進給軸接口、主軸接口、手持單元接口、 PLC接口、網絡通訊接口于一體，具有高性能、配置靈活、結構緊湊、可靠性高的特點。可控制6個進給軸，最大聯動軸數為6軸，可與數控車、車削中心、數控銑、加工中心、數控專機、車銑復合機床等機床配套。

　　HSV-16D全數字交流伺服驅動單元

　　HSV-16D全數字交流伺服驅動單元將電源模塊和驅動模塊集成為一體，采用最新運動控制專用數字信號處理器(DSP)、大規模現場可編程邏輯陣列(FPGA)和智能化功率模塊(IPM)等當今最新技術設計，具有結構小巧、造型美觀、使用方便、可靠性高等特點。

　　HSV-20S全數字交流伺服主軸驅動單元

　　HSV -20S全數字交流伺服主軸驅動單元采用AC380V電源直接輸進，省往了常用的伺服變壓器，具有結構緊湊、控制靈活、使用方便、可靠性高的特點。HSV -20S全數字交流伺服主軸驅動單元還具有較高的加減速響應性能和較寬的功率選擇范圍，可根據需求形成高可靠、高性能的交流主軸驅動系統。

　　GK6交流永磁同步伺服電機

　　GK6交流永磁同步伺服電機采用高性能稀土永磁材料形成氣隙磁場，由脈寬調制變頻器控制運行，具有良好的力矩特性和寬廣的調速范圍。GK6系列電機采用自冷式，防護等級為IP64-IP67，GK6系列電機具有較寬的電網波動適應性，可廣泛應用于數控機床的運動控制領域。

　　GK7系列交流伺服主軸電機

　　GK7系列交流伺服主軸電機采用F級特殊盡緣結構及整機加工和高精度動平衡工藝，可與國內外各類高、中、低檔交流伺服主軸驅動模塊配套，進行閉環控制運行，可獲得較高的運行特性。

　　加工中心與數控系統的優化配套技術

　　在加工中心與數控系統配套技術方面，采用了先進的圓弧插補的過象限反向尖峰補償技術，可進行數控系統的動態特性測試、伺服驅動系統的動態特性測試，具有藍圖編程功能、故障診斷功能、后臺編輯功能和加工中心的PLC程序的模塊化。

二、先進的生產質量保障體系

　　利用先進的技術進步產品的性能質量，是推廣應用國產數控系統的關鍵。課題承擔單位武漢華中數控股份有限公司是國內數控系統生產的龍頭企業，擁有現代化的生產基地，先進的數控系統、伺服驅動裝置生產線和數控電柜裝配車間，具備建立了年產各類數控系統5000臺套的生產能力。為解決數控系統功能、性能穩定性的關鍵技術，本課題組重點做了如下工作：

　　第一、建立先進的生產質量保障體系

　　建立了達到國家標準規定檢測能力的質量檢測中心，配置了先進的電磁兼容性和可靠性檢測儀器設備150多臺，如快速瞬變脈沖群發生器、雷擊浪涌脈沖發生器、靜電放電檢測儀、振動試驗臺、沖擊試驗臺、高溫運行實驗室和高低溫環境實驗室等。通過這些有效的檢測儀器和檢測手段，對產品的結構、工藝等方面進行了改進，并在產品生產過程中強化質量控制，建立了ISO9001質量保證體系，大大進步了產品的質量。

　　第二、開展了數控系統的可靠性設計。

　　數控裝置的設計采用標準化、模塊化、規范化的設計方案，設計盡量采用標準的和互換性好的元器件和零部件，充分考慮工藝性、操縱性、測試、包裝、貯存、運輸和維修等各種環境對數控裝置的影響；嚴格元、器件的篩選工藝和裝配工藝，元、器件全部使用產業級接插件，把好電路板焊接等環節的質量關。

　　數控系統軟開發采用專用的工具進行項目治理，做到設計、修改可重現、可記錄、可追溯; 制定軟件版本治理方法、安裝工藝和檢查工藝，杜盡軟件使用的隨意性和不可控制性；對軟件產品把好設計、調試、集成多道測試程序關，保證軟件產品的正確性和可檢查性。

三、國產數控系統配套加工中心的推廣應用

　　目前，華中數控系統已與國內多家加工中心主機廠實現了批量配套應用，例如北京機電院高技術股份有限公司、安徽鴻慶精機有限公司、大連機床團體、成都托普數控有限責任公司、南通縱橫國際股份有限公司、南京第二機床廠、江蘇多棱數控機床股份有限公司、杭州友嘉機床團體、武漢高科機械設備制造有限公司等。

　　這是華中數控系統在典型加工中心上的應用實例：華中數控系統配套北京機電院VMC750E/BV75加工中心、華中數控系統配套安徽鴻慶DM4600加工中心、華中數控系統配套成都托普EVC750加工中心、華中數控系統配套大連機床團體VDL600加工中心。

　　加工中心配備華中數控系統的主要用戶還有武漢協力精密制造有限公司，以及上海市產業技術學校、無錫職業技術學院、常州輕工職業技術學院、長春職業技術學院等二十多所國家數控教學示范性實訓基地。

　　通過本課題的研究、開發、工程化、產業化，110多臺套配備華中數控系統的BV75、BV85、VMC750E等國產中檔加工中心，已經在中華大地成功應用，為社會主義經濟建設發揮出重要的作用。本課題的研究成果也有力地證實了，國產中高檔數控系統取得了長足發展，初步實現了技術創新，具有很強的后發上風。國產中高檔數控系統完全有可能實現歷史性突破，像當年的國產程控交換機一樣，從跨國企業手中奪回盡大部分國內市場。