普及型中檔數(shù)控系統(tǒng)是我國機床市場需求的主體，也是數(shù)控機床產業(yè)結構優(yōu)化的基礎。當前，國產數(shù)控系統(tǒng)產業(yè)面臨著十分嚴峻的形勢，國內80%以上中高檔數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床依賴進口，數(shù)控系統(tǒng)產業(yè)發(fā)展的嚴重滯后，已經成為制約我國制造業(yè)發(fā)展的瓶頸。
　  由武漢華中數(shù)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(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)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(shù)控系統(tǒng)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(shù)控加工中心的規(guī)?；a奠定了基礎。
　　一、創(chuàng)新的技術路線與研究成果
　　《國產數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)及其在中檔加工中心上的應用》課題，瞄準國外數(shù)控系統(tǒng)和加工中心的先進水平，采用創(chuàng)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，降低成本，提高競爭力；第四，堅持將階段研究成果迅速工程化，開發(fā)出適應于市場發(fā)展的數(shù)控系統(tǒng)新產品。在數(shù)控系統(tǒng)關鍵部件與加工中心主機一體化設計、開發(fā)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(shù)控系統(tǒng)
　　華中世紀星HNC-21/22系列數(shù)控系統(tǒng)采用先進的開放式體系結構，內置高性能32位嵌入式工業(yè)PC，數(shù)控單元集成進給軸接口、主軸接口、手持單元接口、PLC接口、網(wǎng)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(lián)動軸數(shù)為6軸，可與數(shù)控車、車削中心、數(shù)控銑、加工中心、數(shù)控專機、車銑復合機床等機床配套。
　　HSV-16D全數(shù)字交流伺服驅動單元
　　HSV-16D全數(shù)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(shù)字信號處理器(DSP)、大規(guī)模現(xiàn)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(shù)字交流伺服主軸驅動單元
　　HSV-20S全數(shù)字交流伺服主軸驅動單元采用AC380V電源直接輸入，省去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(shù)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(jù)需求形成高可靠、高性能的交流主軸驅動系統(tǒng)。
　　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(wǎng)波動適應性，可廣泛應用于數(shù)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級特殊絕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(huán)控制運行，可獲得較高的運行特性。
　　加工中心與數(shù)控系統(tǒng)的優(yōu)化配套技術
　　在加工中心與數(shù)控系統(tǒng)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(shù)控系統(tǒng)的動態(tài)特性測試、伺服驅動系統(tǒng)的動態(tài)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
　　利用先進的技術提高產品的性能質量，是推廣應用國產數(shù)控系統(tǒng)的關鍵。課題承擔單位武漢華中數(shù)控股份有限公司是國內數(shù)控系統(tǒng)生產的龍頭企業(yè)，擁有現(xiàn)代化的生產基地，先進的數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅動裝置生產線和數(shù)控電柜裝配車間，具備建立了年產各類數(shù)控系統(tǒng)5000臺套的生產能力。為解決數(shù)控系統(tǒng)功能、性能穩(wěn)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(guī)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(fā)生器、雷擊浪涌脈沖發(fā)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(huán)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，大大提高了產品的質量。
　　第二、開展了數(shù)控系統(tǒng)的可靠性設計。
　　數(shù)控裝置的設計采用標準化、模塊化、規(guī)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、操作性、測試、包裝、貯存、運輸和維修等各種環(huán)境對數(shù)控裝置的影響；嚴格元、器件的篩選工藝和裝配工藝，元、器件全部使用工業(yè)級接插件，把好電路板焊接等環(huán)節(jié)的質量關。
　　數(shù)控系統(tǒng)軟開發(fā)采用專用的工具進行項目管理，做到設計、修改可重現(xiàn)、可記錄、可追溯;制定軟件版本管理方法、安裝工藝和檢查工藝，杜絕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(shù)控系統(tǒng)配套加工中心的推廣應用
　　目前，華中數(shù)控系統(tǒng)已與國內多家加工中心主機廠實現(xiàn)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、大連機床集團、成都托普數(shù)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(shù)控機床股份有限公司、杭州友嘉機床集團、武漢高科機械設備制造有限公司等。
　　這是華中數(shù)控系統(tǒng)在典型加工中心上的應用實例：華中數(shù)控系統(tǒng)配套北京機電院VMC750E/BV75加工中心、華中數(shù)控系統(tǒng)配套安徽鴻慶DM4600加工中心、華中數(shù)控系統(tǒng)配套成都托普EVC750加工中心、華中數(shù)控系統(tǒng)配套大連機床集團VDL600加工中心。
　　加工中心配備華中數(shù)控系統(tǒng)的主要用戶還有武漢協(xié)力精密制造有限公司，以及上海市工業(yè)技術學校、無錫職業(yè)技術學院、常州輕工職業(yè)技術學院、長春職業(yè)技術學院等二十多所國家數(shù)控教學示范性實訓基地。
　　通過本課題的研究、開發(fā)、工程化、產業(yè)化，110多臺套配備華中數(shù)控系統(tǒng)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(fā)揮出重要的作用。本課題的研究成果也有力地證明了，國產中高檔數(shù)控系統(tǒng)取得了長足發(fā)展，初步實現(xiàn)了技術創(chuàng)新，具有很強的后發(fā)優(yōu)勢。國產中高檔數(shù)控系統(tǒng)完全有可能實現(xiàn)歷史性突破，像當年的國產程控交換機一樣，從跨國企業(yè)手中奪回絕大部分國內市場。