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数控机床概述范文1
数控系统已成为我国机械制造工业和国民经济的重要装备，其非标准化设计是目前数控化改造工作中普遍存在的问题。我国很多企业中普通机床的占有量巨大，机床的数控化改造电气控制设计的方案也存在诸多问题。许多机床已经使用20年以上，还会出现应用与维修技术工作的复杂性、多样性和多变性以及一些客观环境因索的制约。因此对普通机床进行数控改造成为一个很好的出路，对该学科理论的发展及工程技术人员的实践有所裨益。其发展也直接关系到我国的多个领域，使之在当今日益竞争的社会中处于优势。普通机床的数控化改造在很大程度上盘活企业的固定资产，还可以节约能源、实现废品资源化和保护环境。将普通机床改造升级为数控机床，开发高速、高精度、高效加工中心等关键技术。提高劳动效率并用较少的资金为提高企业的竞争力做出贡献，紧跟世界潮流，向智能化方向发展。
数控机床改造概述
数控系统分经济性数控系统和标准型数控系统，和经济性数控系统比较，标准型数控系统是建立在微机基础上，因此得到越来越广泛的应用。其功能齐全并可构成全闭环、后半闭环的位置控制系统，使交流伺服电机的工作性能得到充分发挥。
1.数控系统运动方式按运动轨迹可分为点位控制系统与连续控制系统，对机床电气系统进行改造设计离不开对数控系统运动方式的分析。选择电机参数时，当工件相对于刀具移动过程中不进行切削则选用点位控制系统。通过对机床数控化改造进行归纳总结和分析，这类控制系统要求刀具从一点快速移动到另点的准确位置。数控系统类型和功能选择不合理，会无法保证其定位精度。这为普通机床数控化改造中的电气设计提供依据，从而减少了误差的可能性。
2.由于普通机床的这些缺点越来越使之在当今日益竞争的社会中处于劣势，体积大、启动特性欠佳直接影响了机床的加工精度。普通机床经过数控化改造后，控制电路和强电路的设计也随之变得重要。大大地提高传动进给精度，使系统工作变得稳定。设计电路的时候应该抛开原先机床的电路按照标准重新绘制电路图，也可在定程度上提高机床的加工精度。注意各个元器件额定电流及额定电压要满足要求，拓宽普通机床的加工范围。适当拉开与强电线的距离，延长机床的役龄。
3.普通机床传动链复杂从而导致传动精度低，因此在普通机床的数控化改造中一般采用步进电机和交流伺服电机。避免产品的加工精度降低与产品的质量稳定性不是很高的现象发生，且结构简单、运行可靠、效率高。改善个零件需要多道工序，在选择电机时要根据实际情况选择合适的电机。普通机床对工人的熟练程度要求高且加工工序简单，数控机床改造可大大提高表面精度及机床的快速反应性。因此可以加工较复杂的零件，易于控制。改善生产效率较低、工人劳动强度大、生产准备时间长等问题，带来可观的经济效益。
数控机床改造中的电气设计分析
普通机床改造成数控机床的方法要有技术可行性分析和经济可行性分析，电路图的设计并不是一次确定的。需要技术上的改进措施，在实际的接线过程中根据临时的需要不断地修改、更正。一方面是机械上的改进，保证整个电器柜内元器件的归类整齐。另方面是电气系统的改进，保证实际的电路和电路图保持致。
1.对普通机床进行数控化改造，一定要用热缩管将其包住。加强对机床精度的恢复，否则会给以后数控机床的维修带来很大的不便。旧机床一般在工作车间已经工作多年，走线的时候有部分线路要暴露在机床外面。导轨、溜板等都有不同程度的磨损，因此控制电路和强电路的设计需要科学合理。定期按常规机床大修的方法对机床导轨进行磨削，以免长期被机床油浸泡腐蚀线路。磨削可采用电刷镀的方法加工耐磨表层，保持信号线不扰。采用刮研与贴塑工艺的方法修配恢复精度，加快机床数控化的进度。
数控机床概述范文2
关键词：数控仪表车床 数控系统
背景
随着智能技术的飞速发展和经济竞争的日益激烈，产品更新换代速度越来越快，复杂形状的零件越来越多，精度要求越来越高，多品种、中小批量生产的比重明显加重。传统的机械加工设备和工艺已难于适应现在零件加工要求。数控技术集成了计算机、信息处理、微电子、自动检测、自动控制等先进技术于一体，具有高效率、高精度、柔性自动化等特点。
此研究目的和意义
1、目的：
我们研究的数控仪表车床是为了解决单件、小批量，特别是一些对复杂型面零件加工的自动化并保证质量要求而生产。
2、意义：
数控仪表车机可实现自动控制，能够自动完成车削多种零件的内外圆、切槽、端面、任意锥面、球面及各种公英制圆锥、圆住螺纹等工序。并配有完备的S.T.M功能，可发出和接收多种信号，控制自动加工过程。
数控仪表车床的组成及工作原理
数控仪表车床的组成
数控仪表车床由（信息载体）程序、输入输出设备、数控装置、伺服系统和机床本体组成，见图1-1。
图1-1数控机床的组成
1）程序的存储介质
数控车床加工工件时，首先根据工件在图纸上的尺寸、形状和技术条件，来确定工件的加工工艺，然后再编写出工件的加工程序。
2）输入、输出设备
在数控存储介质中的加工信息需要通过输入装置输送给机床CNC系统，当然数控机床内存有的工件加工程序也可以通过输出设备存在存储介质中。
3）数控装置
数控装置中CNC系统是数控机床的核心。它主要是接受输入装置传送的数字化信息，然后对这些信息进行译码、运算和逻辑处理，并将这些信息以指令的形式输出给伺服系统，从而使设备按规定的动作执行。
4）伺服系统
图1-2伺服系统的组成
数控车床上的伺服系统是由速度控制环、位置控制环、驱动伺服电机和相应的机械传动装置组成，如图1-2所示。当CNC系统输出指令电脉冲信号给伺服系统时，伺服系统得到指令后让机床上的移动部件作出相应的移动，CNC系统发出的每一个脉冲信号使机床移动部件的位移量叫作脉冲当量。也叫最小设定单位。常用的脉冲当量为0.001mm/脉冲。数控车床中伺服系统的性能好坏，将会直接影响到数控机床加工精度和生产率的主要因素之一。
5）机床本体
数控车床机床本体是指工件加工运动的实际机械部件，主要包含有：主运动和进给运动部件，工作台、刀架和支承部件（如床身、立柱等），还有冷却、、转位部件、换刀机械手、夹紧等等辅助装置。
数控仪表车床的工作原理
使用数控机床加工工件时，先应将加工工件的几何信息和工艺信息编制成加工程序，由输入部分传送到CNC系统，经过CNC系统的处理、运算后，按指令形式分量送到各轴的驱动电路，经过伺服电动机，带动各轴转动，并进行反馈控制，使刀具与工件及其他辅助装置严格地按照加工程序指令的顺序、轨迹和参数有条不紊地工作，从而加工出工件的所要求的全部轮廓。
数控仪表车床在国内外的发展趋势
在生产制造领域和高科技领域中的竞争日益激烈，要求产品技术进步、更新换代的步伐不断加快。目前单件与小批量生产的零件已占到机械加工总量的80%左右，并且要求零件的质量更高、精度更高，形状也日趋复杂化。
数控仪表车床的发展趋势是：高精度化、高柔性化、智能化、复合化、高可靠性、.网络化。
机床总体
数控仪表车床的主要参数如下：
设备名称：数控仪表车床
型 号：经济型
机型CJK0620
最大棒料直径200mm
最大工件长度220mm
主轴转速级数4
主轴转速范围600—2500r/min
刀架工位数4
技术参数：加工程序储量8KB
显示6排LED数码显示
纵向（Z）最小设定单位0.010mm
横向（X）最小设定单位0.005mm
纵向（Z）快移速度3000mm/min
横向（Z）快移速度1000mm/min
步进电机输出扭矩7.8NM
尾座套筒锥度莫氏3#
机床外形尺寸（长*宽*高）1400*860*1300
机床净重约680kg
主要内容如下：
1.进给系统。横向、纵向进给采用性能优良的步进电机经一级齿轮减速机构驱动丝杠运动。
2.主传动。采用交流伺服电机通过V带传动直接驱动主轴运动，这样大大减少了齿轮传动的缺点，可达到无极变速。
3.电动刀架。这样减少了工人的工作量，较方便、节时。
4.尾座。由于是数控仪表车床，所以采用普通的手动尾座即可。
5.机床本体。采用铸件的床身。采用山形和矩形导轨直接焊在床身上，其导向精度好，加工装配方便。
数控仪表车床属于经济型车床，要充分考虑价格低廉、操作使用方便，这样才适合我国的国情。以上就是我的简单概述，在此过程中有许多不足之处，希望给予指导。
参考文献：
1.张新义.经济型数控机床系统设计.机械工业出版社
2.王爱玲.现代数控机床结构与设计.兵器工业出版社
3.陈婵娟.数控车床设计.北京化学工业出版社
数控机床概述范文3
关键词：电动刀架 数字化改造
中图分类号：TG519.1 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2013）07-0102-02
一、数控机床刀架改造及方案
数控车床电动刀架是数控车床的重要功能部件，主要完成零件加工过程中的自动换刀。使机床在一次装夹中完成多工序的加工，有效的减少刀具多次装夹带来的加工误差，刀架用于夹持切削用的刀具，其结构直接影响机床的切削性能和切削效率。因此数控车床的刀架选择的好与坏、效率高与低将直接影响到产品的加工时间和质量，随着制造业的不断发展，对自动刀架的功能及性能要求也越来越高，原有的四工位刀架常常不能满足盘式零件加工要求。本篇主要介绍如何用卧式六工位电动刀架取代立式四工位刀架，以提高数控机床使用性能。
图 1-1 所示为数控车床自动回转刀架机电系统，其中包括控制元件、动力源、传动装置、刀架体与检测装置。PMC作为控制装置，通过程序控制电机的起停与正反转，电机作为动力源，通过传动装置控制上刀体的抬起、下降与转动，霍尔元件作为检测元件，检测上刀体是否到位，到位信号反馈给PMC，共同控制电机的运转。
下面从机械与电气两方面做一说明。
二、刀架选择及安装
1.刀架选择
数控刀架开始向快速换刀、电液组合驱动和伺服驱动方向发展。目前国内数控刀架以电动为主，分为立式和卧式两种。立式刀架有四、六工位两种形式，主要用于简易数控车床；卧式刀架有八、十、十二等工位，可正、反方向旋转，就近选刀，用于全功能数控车床。另外卧式刀架还有液动刀架和伺服驱动刀架。电动刀架是数控车床重要的传统结构，合理地选配电动刀架，并正确实施控制，能够有效的提高劳动生产率，缩短生产准备时间，消除人为误差，提高加工精度与加工精度的一致性等等。另外，加工工艺适应性和连续稳定的工作能力也明显提高：尤其是在加工几何形状较复杂的零件时，除了控制系统能提供相应的控制指令外，很重要的一点是数控车床需配备易于控制的自动回转刀架，以便一次装夹所需的各种刀具，灵活方便地完成各种几何形状的加工。
电动刀架已经形成了系列产品，国内许多厂家已有定型产品，如：立式四工位刀架、卧式六工位刀架、八工位刀架、十工位、十二工位刀架等，我们在改造时只需要根据产品加工的工艺要求，选用卧式六工位刀架，如下图（b）。
2.刀架安装
与原刀架高度及尺寸相近视，刀架电控系统与原刀架电控系统电平一致，机械参数可以参考同类机床进行类比，中心高不能过高，低了可以用垫板垫；安装尺寸也要合适，可以采用过渡件安装。
3.电气改造及调试
电气控制部分改造分两步，线路改造和刀架控制梯形图的编写。
3.1电气部分改造
电气部分，刀架电机主电路不变，原刀架四个刀位输入信号地址X2.1、X2.2、X2.3、X2.4中，前三个可作为六工位刀位信号使用，刀架的分度由刀架电动机后端的角度编码器进行检测和控制，信号是BCD码，X2.4可作为刀架加紧信号输入，需增加X2.6、X2.5两个输入点作为刀位选通信号及刀架电机过载保护输入端，系统其它电气控制部分不再改动，下图为改装后的原理接线图。
3.2刀架结构及动作分析
经济型数控车床刀架式在普通车床六方位刀架的基础上发展的一种自动换刀装置，其功能和普通六方位刀架一样：有6个刀位，能夹持六把不同功能的刀具，方刀架回转60°时，刀架交换一个刀位，但方刀架回转和刀位号的选择是由加工程序指令控制的。下面就以六工位刀架为例来说明其结构与原理，如下图3.2所示。
3.3刀位信号
3.4自动刀架控制涉及到的I/O信号
PLC输入信号： X2.1～X2.3：1～6号刀到位信号输入；X2.4：热继电器信号输入；
X2.5：行程到达信号输入； X2.6：角度编码器位置选通信号输入；
X2.7：电源空开信号输入； PLC输出信号： Y2.4：刀架正转继电器控制输出；
Y2.5：刀架反转继电器控制输出。
电动机的正反转由接触器KM6、KM7控制，刀架的松开和锁紧靠微动行程开关SQ1进行检测，地址为X2.5。刀架的分度由刀架电动机后端的角度编码器进行检测和控制，信号是BCD码，分别是X2.1、X2.2、X2.3。刀具位置选通脉冲信号为X2.6。电动刀塔过载保护输入信号为X2.4。选通信号X2.6为1时表示刀架已经旋转到某个刀位位置，这时的具体刀位号由X2.1、X2.2、X2.3来确定。
3.5电气设计要求
机床接收到换刀指令（程序的T码指令）后，刀架电动机正转进行松开并分度控制，分度过程中要有转位时间的检测，检测时间设定为10s，每次分度时间超过10s系统就发出分度故障报警。刀架分度并到位后，通过电动机反转进行锁紧和定位控制，为了防止反转时间过长导致电动机过热，要求电动机反转控制时间不得超过0.7s。电动机正反转控制过程中，还要求有正转停止延时时间控制和反转开始的延时时间控制。自动换刀指令执行后，要进行刀架锁紧到位信号的检测，只有检测到该信号，才能完成T代码功能。自动换刀过程中，要求有电动机过载、短路及温度过高保护，并有相应的报警信息显示。自动运行中，程序的T代码错误（T=0或T>7）时相应有报警信息显示。
3.6控制软件的设计
电动刀架控制系统软件执行过程为：换刀系统接收到换刀指令后，系统首先读取刀号存储单元中存储的当前刀位号码，并将该存储单元中的刀位号与换刀指令给出的刀位号比较，如果相同，则不需换刀，系统继续向下执行程序；如果当前刀位号码与换刀指令给出的刀位号不相同，则PMC的Y2.4脚输出高电平控制刀架电机正转，并不断检测刀位到位信号，当检测到刀位到位信号后，PMC的Y2.4脚输出低电平，停止刀架运转，同时在Y2.5脚输出高电平，电机反转，同时启动定时器（电机反转的时间必须严格控制，时间过短，刀架无法锁紧，时间过长，会导致电机过载而烧毁），延时时间一到， Y2.5脚输出低电平，电机停止旋转，完成换刀过程。
接下来就要完成FANUC系统PMC刀架控制梯形图的编制，根据刀架换刀流程及I/O分配地址，完成刀架控制梯形图的编写。
对一台特定的数控机床，只要能满足控制要求，对梯形图的结构、规模并没有硬性的规定，我们可以按思路和逻辑方案进行编程。但理想的梯形图程序除能满足机床的控制要求外，还应具有最少的步数、最短的处理时间和易于理解的逻辑关系。
3.7调试
3.7.1顺序程序的输入、调试
数控机床概述范文4
关键词：SINUMERIK 810D；C轴；精确分度
1.供电部分改造
1.1.系统供电
在改造中，对机床采用交流三相380V电源供电，原电磁离合器则由单独的开关电源供电（DC24V），PLC电源由单独的开关电源供电（DC24V），液压电磁阀电源由单独的变压供电（AC220v），电器控制回路电源由单独的变压供电（ACllOV）照明及电源指示电源由单独的变压供电（AC36V及6.3V），机床的所有操作元件如液压启动开关、方向选择开关、系统显示器和所有按钮都集中在悬挂式活动按钮站上。按钮站上设有电源指示灯。所有电气控制元件除与机械运动部件相关的行程和到位开关外，全部分别安装在主传动柜内。主轴电机是由45kw交流三相异步电动机拖动，由三个机械手柄控制不同齿轮换档实现变速功能。机床的分度功能由西门子SINUMERIK 810D数控系统控制，通过SIMODRIVE611D伺服驱动系统控制1KF7系列交流伺服电动机，经减速机构带动卡盘旋转来实现此功能。
1.2主轴C轴驱动功能
机床主轴的C轴分度功能是由810D系统控制，由1FK7系列伺服电机通过大减速比机械环拖动，在主轴上安装ERAl80型圆光栅进行分度值反馈，从而达到全闭环、精确的主轴C轴分度功能。
1.2.1主轴C轴的非使能状态
（1）手柄在1：4和1：1之间空档位置，“C轴啮合”指示灯亮，“使能”指示灯不亮。C轴锁紧，托板可以快速移动。若主电机转动，可实现托板进给功能。C轴的位置精度由液压夹紧系统保证。
（2）在原机床主电机停止时，将变速手柄C移至1：4和1：1空挡处；接近开关检测到信号送PLC。若变速手柄C已经在1：4和1：1空挡处，可不停止主电机，直接进入下一步。
（3）“使能”指示灯不亮，按下操作面板上的“C轴啮合”按钮；PLC控制液压电磁铁2DT吸合；离合器油缸动作使离合器齿轮啮合，齿轮脱开接近开关输出低电平，齿轮啮合后，齿轮啮合接近开关输出高电平，PLC控制液压电磁铁断电；“C轴啮合”指示灯亮（若“C轴啮合"指示灯按下时亮松开不亮，说明离合器齿轮没有啮合到位，可使用点动按钮使主轴转动后，再反向点动一下以保证齿轮完全啮合，此时，“C轴啮合"指示灯应该亮）。液压夹紧电磁铁3DT吸合，盘式夹紧装置使C轴夹紧。此时为C轴非使能状态。在此状态可以使用托板和尾座快速功能。如果主电机转动则可以使用托板的进给功能。
1.2.2主轴C轴的使能状态
按下“使能”按钮，“使能"指示灯亮，液压盘式夹紧装置松开。若机床零点已经确定，机床进入C轴使能状态。C轴的位置精度由伺服系统保证。此时，可通过程序（程序运行、MDI方式）、点动（点动状态下，按下C+或C-）或使用手轮（手轮方式下，转动手轮可以精确控制C轴的运行位置）操作C轴。“进给速度”选择旋钮可控制C轴的运行速度。在此状态不可以使用托板和尾座的快速和进给功能。
1.2.3回零操作
机床断电后的第一次使用前必须回零。在C轴使能状态下，点按“回零”按钮，点按“C+”按键，回零动作开始。首先主轴正向运动，靠近回零参考点，到达回零参考点后，慢速反向寻找圆光栅零点，大约转动15度找到零点。若提示零点未找到，可按一下“Reset”键消除报警提示后，再次执行回零操作。
1.2.4安全保护
为防止C轴和原主轴系统的干扰，设置3个位置保护接近开关。分别安装在离合器齿轮的离开、啮合位置和主轴变速手柄C的1：4和1：l的空档位置。在PLC内部设定主电机和伺服电机使能互锁。如图1.1所示。
2.系统工作原理与810D的面板设计
在保留原机床的功能之下，增加了主轴C轴的分度功能。使得机床可以在正常状态下和C轴分度状态下自由切换，并且保证了托扳和尾座的快速移动和进给功能。
2.1操作及工作原理
2.1.1系统上电
（1）接通主电源：首先合上电气控制柜的总空气开关。控制柜电源指示灯亮。
（2）启动810D系统：按操作面板上的“系统启动”按钮，“机床有电"指示灯亮，（显示屏进入主界面），810D数控系统启动成功。
（3）启动液压系统：旋转操作面板上的“液压启停”开关至启动位置（如果液压系统不工作或液压系统工作不正常，其它功能均不能实现）。检查液压系统压力，系统正常工作压力为2Mpar。
2.1.2主电机启动及点动
（1）主电机启动操作：主电机有两种运行方式，即工作运行和点动运行。工作运行有正、反常车。点车运行是为了装工件，工件调整和对刀调整等，因此设有正点动按钮、反点动按钮。
（2）原普通机床功能：主电机正转起动主轴旋转，实现原普通机床功能。进入原普通机床功能。具体步骤如下：
将主轴C变速手柄移动至任意档位（不能停在1：4和1：l之间位置），接近开关不发出信号，PLC控制液压离合器松开电磁铁，油缸推动离合器使齿轮脱开（C轴电机和主轴脱离），“C轴啮合”指示灯亮。此时，可以使用原机床的各项进给及主轴功能
2.1.3快速及进给电气传动控制
（1）托扳、滑板移动方向及其选择：机床托扳装有左、右、前、后快速移动或进给的离合器。控制托板快速或走刀。其方向由面板上的“方向选择开关”来选择。其动力由快速电机和走刀电机分别拖动。
（2）托扳、滑板工作制及其选择：托扳、滑板的工作方式分为快速和进给。工作状态由方向选择开关选择。
2.2 810D面板设计
西门子SINUMERIK 810D属于紧凑型的数控系统，它将显示屏集成在MMC当中，MCP面板包括了手轮、键盘。在安装过程中西门子公司给出了标准的安装尺寸和模式。我们设计了机床主轴以及电机的控制面板，完成安装后的810D控制面板图如图2.1所示。
结论
电气部分的改造主要是安装810D系统（其中包括伺服驱动系统、电气柜和810D面板的设计）、主轴C轴功能的定义以及驱动。通过整体改造在保留机床原有机械加工功能的基础上，实现了主轴C轴的精确分度功能，提高了机床的加工精度和效率，扩大该系统的适用范围，实现了高可靠性和高柔性加工。
参考文献
数控机床概述范文5
【关键词】普通车床 数控改造 步进电机 数控刀架
一、改造要求
CA6140车床主要用于对中小型轴类、盘类及螺纹零件的加工，加工这些零件工艺上要求机床应该满足以下要求：（一）能够控制主轴正反转，实现不同切削速度的主轴变速；（二）刀架能够实现纵向和横向的进给运动，并具有在换刀点自动改变四个刀位完成选择刀具的功能；（三）加工螺纹时，应保证主轴转一转，刀架移动一个加工螺纹的螺距或导程。
二、机械部分的改造
（一）降速比计算
（二）转动惯量计算
（三）刚度计算
三、安装调试
安装调试必须按照事先确定好步骤和要求进行，调试中首先测试安全哦保护系统的灵敏度，以防止人身和设备事故发生，调试现场必须要清理干净，各运动坐标拖板处于全行程的中心位置，先空载实验，然后加载实验。
四、结语
经过大量的实践证明，普通数控机床改造具有一定的可行性、实用性和稳定性，企业要在激烈的市场竞争中获得生存、得到发展，它必须在最短的时间内以优异的质量、低廉的成本，制造出合乎市场需要的、性能合适的产品，而产品质量的优劣，制造周期的快慢，生产成本的高低，又往往受工厂现有加工设备的直接影响。目前，采用先进的数控机床，已成为我国制造技术发展的总趋势。购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径，而改造旧机床、配备数控系统把普通机床改装成数控机床也是提高机床数控化率的一条有效途径。
参考文献：
[1]余良英编著.床数控改造设计与实例.京：机械工业出版社；1998
数控机床概述范文6
关键词：数控技术；改造；车床
Abstract: this paper introduces the present situation of the numerical control machine tool technology in our country, this paper analyzes the CNC the necessity of reform. On the nc system, spindle box, feeding system and the reconstruction of the tool is discussed in details. Finally put forward in the reconstruction of CNC matters needing attention.
Key words: the numerical control technology; Modification; lathe
中图分类号： TG659 文献标识码：A 文章编号：
1我国数控机床技术的现状
随着世界科技进步和机床工业的发展，数控机床作为机床工业的主流产品，已成为实现装备制造业现代化的关键设备，是国防军工装备发展的战略物资。数控机床的拥有量及其性能水平的高低，反映国家的机械制造业水平，也成为衡量一个国家综合实力的重要标志。目前我国数控机床的数量和品种，尚不能完全满足国内市场需求。加快发展数控机床产业也是我国装备制造业发展的现实要求。我国机床工业产值已进入世界第3名，机床消费额上升到世界排名第2位，其中普通机床占80%左右。重视对现有机床的改造，利用数控技术对普通机床进行改造，降低成本，为企业提高生产效益。
2车床数控改造的必要性
普通机床因为自身的原因，无法加工含有曲线、曲面等复杂的零件，而且加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长等缺点，利用数控技术改造后的简易数控机床不但可加工含有曲线、曲面等复杂的零件，而且能够实现加工的柔性自动化，同时加工效率也比传统机床提高3-10倍。简易数控系统有很多优点，操作方便，工作可靠，编程简单，而且价格也低廉，仅为全功能数控系统价格的三分之一至十分之一，特别适用于形状简单的中小批量、多品种零件的重复生产。机床数控改造的市场很大，有着广阔的发展前景，为生产企业降低加工成本，提高生产效率有较大的帮助。
3车床数控改造的主要内容
数控系统改装大体可以分为两类:一类是现有普通机床上加装数控装置和可编程控制器，另一类是采用更先进的数控系统代替现有数控机床的控制装置。机床改装主要是将机床原有的传动进给系统:主轴箱一走刀箱一溜板箱的传动链改为直接由步进电机驱动机床纵、横两根丝杠的传动机构，以实现由步进电机控制车床两坐标运动的方向、速度、位移量，自动加工出所需的零件。其次是根据生产现场的实际情况，适当进行一些辅助改造，如增加电动转位刀架、安装主轴脉冲发生器、配备电动夹具(电动卡盘、电动液压尾座)、改普通丝杠为滚珠丝杠等，以形成功能更为齐全，适应性更强的数控车床。
3.1数控系统的改造
PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程，具有抗干扰能力强、可靠性极高、体积小的优点，是普通车床数控改造实现机电一体化的理想控制装置。数控系统采用可编程控制器(PLC)控制，主轴脉冲器的安装，在改造中因为原有的主轴与拖板之间的联系被破坏，为了实现螺纹加工的自动化，必须在主轴上安装一传感器来起到微机与刀具之间的联系作用.安装步骤是先将主轴脉冲发生器安装在支架上，然后装上从动齿轮，再把主动齿轮装在床头箱主轴输出端，最后进行总装。用PLC改造传统继电器控制系统是很好的方法，它可以充分发挥PLC高可靠性、高抗干扰的特点，寿命长、维修量少、查找外部线路简单。用PLC对系统进行逻辑控制和变速位置的数据处理，较好地实现了原工艺要求，简化了线路，提高了可靠性和机床的运行率。
3.2主轴箱的改造
主轴部件是机床中最重要的组成部件之一，是体现整台机床技术水平的一个主要标志。如果要提高车床的自动化程度，或者所加工工件需在加工过程中自动变换切削速度，可用双速和四速电动机代替原车床的主电动机。由于多速电动机的功率是随着转速的变化而变化的，应选择功率大一些的电动机。也可采用主轴变频器改造，但费用较高。对普通车床进行数控改造时，一般可保留原有的主传动系统和变速操纵机构，这样既保留了车床的原有功能，又简化了改造量。我们就采取这种方式，对主要轴承进行精度恢复;校正主轴回转精度;将顶盖改为透明材料，便于主轴箱传动的观察;同样改造了变速箱前部，也安装了透明材料，便于学生观察工作原理。
3.3进给系统的改造
CA6136型普通车床采用的是T型丝杠等滑动丝杠副，与滚珠丝杠副相比摩擦阻力大、传动效率低，不能适应于高速运动，也无法实现自动控制进给。另外由于磨损快，造成其精度保持性和寿命低等等，在进行普通机床数控化改造时，利用滚珠丝杠副摩擦损失小，传动效率高的特点，都将滑动丝杠副更换为滚珠丝杠副。在满足机床要求的前提下，为减少中间环节带来的传动误差，我们将步进电机与丝杠副通过联轴器直接联接，用PLC进行控制。拆掉原机床的进给箱和溜板箱，利用原机床进给箱的安装孔和销钉孔安装步进电机和一对齿轮的箱体。滚珠丝杠仍安置在原丝杠的位置。
安装纵向(Z向)步进电机时，先将原来的丝杠车短、车细后装在轴套内，再装在丝杠挂脚内，并且在丝杠挂脚内与步进电机输出轴通过销固定(使用时要落下开合螺母)。为了减小机床冲击惯性和进给失步，应将机床纵向手轮与变速机构拆除。安装横向(X向)步进电机时，将横向进给丝杠车细，装上联接套并与步进电机输出轴固定，且一同固定在溜板上。
3.4刀架的改造
普通机床刀架因为无法自动换刀，所以必须更换为电动刀架，以便实现数控机床快速准确的自动换刀功能，回转刀架的全部动作由液压系统通过电磁换向阀和顺序阀进行控制。更换装有减速器的自动回转刀架，刀架本身要求带有三相异步电动机。安装自动回转刀架时，把原有的刀架连同小拖板一起拆除，将自动刀架底座下止口凸白国柱(带偏心套)与中拖板的定位孔相配合，并调整偏心套使自动刀架与中拖板的左侧面对齐，刀架四面与机床X、Z轴平行.最后用四个螺钉与中拖板固定。
