随着中国经济和制造技术的飞速发展,我国的数控产品生产水平不断向国外先进企业看齐。并且随着汽车工业、自动化工业、IT产业的高速发展,市场对数控加工设备的需求也与日俱增,这使得该领域中的挑战和竞争不断显现出来。将嵌入式技术运用到数控加工设备已成为技术发展的必然趋势。如何提高数控加工技术来满足巨大的市场需求,一直都是加工产业不断探寻的一大研究课题。开发运行稳定且加工效率高的数控系统有助于我国数控技术的发展,提高我国在数控领域的国际竞争力。国内的数控加工设备一般采用脉冲加方向信号的方式控制电机运动。在控制电机运行过程中,控制器输出方向信号和脉冲信号必须一一对应,这种电机控制方式容易受到干扰,造成方向与脉冲不同步的现象,影响加工精度。并且由于控制芯片引脚的限制,能够连接的设备数量有限,控制器无法控制较多的电机。使用支持CANopen协议的伺服驱动器配合伺服电机能够很好地解决以上问题。本文在对国内外数控加工设备的发展状况做了详细的调查与研究后,针对水晶饰品研磨加工的特点,设计并开发了基于CANopen协议的的数控研磨加工系统,论文主要工作内容和成果如下:首先,本文分析了系统的功能需求,在对CANopen的基本原理进行深入研究的基础上,本课题利用CANopen协议实现了控制器与伺服驱动器之间的通信,例如加工参数的设置和加工数据的传输。并且设计了多台数控设备与PC通过CANopen协议进行网络化连接,实现PC对多台设备运行状态的监控功能。其次,设计了以STM32F407ZET6芯片为控制核心的嵌入式数控研磨加工系统,介绍了系统的整体设计方案,包括伺服系统的概述以及私服驱动器和私服电机的选型。针对系统的各个功能模块,设计了相关的硬件电路。然后,根据系统的功能需求,设计数控研磨加工系统各个模块的运行程序,以及系统的功能软件,包括CANopen通信协议、PC端监控软件、简洁实用的人机交互界面等,并对系统进行了整体测试。目前该数控研磨加工系统已投入实际生产,运行稳定,加工效果好,满足水晶加工的生产要求。最后,测试了系统的相应功能,对全文内容进行了总结。并针对系统存在的不足之处,本文提出了改进方案。