數控機床加工工件時，完全根據計算機發出的指令自動進行加工，不允許頻繁測量和進行手動補償，這就要求機床結構具有較高的靜剛度與動剛度，同時要提高結構的熱穩定性，提高機械進給系統的剛度并消除其中的間隙，消除爬行。這樣可以避免振動、熱變形、爬行和間隙等影響，從而搞被加工工件的精度。同時數控機床由普通數控機床向數控加工中心發展，加工中心可使多道工序集中在一臺機床上完成，減少了機床，壓縮了半成品庫存存量，減少了工序的輔助時間，提高了生產率和加工質量。繼數控加工中心出現之后，又出現了數控機床、工業機器人(或工件交換機)和工件臺架組成的加工單元，工件的裝卸、 加工實現全自支化控制。

　　一、數控機床數控的原理分析

　　數控機床數控的裝置主要由單板機、控制程序、零件加工程序、驅動電源裝置，收發信板、功率步進電機等部件組成。單板機在控制程序的控制下，可以使數控系統具有直線插補和圓弧插補加工工件輪廓的功能;具有進給速度控制和快速回零的功能;具有刀具補償和反向間隙補償的功能，以及其它多種功能。當零件加工程序給出具體的位移尺寸、位移方向和進給速度后，控制程序就會通過單板機按照所輸入的零件加工程序發出一系列的脈沖信號。經隔離放大以后，分別驅動z 向和x向功率步進電機，使刀架按照要求的方向、速度和位移量實現縱向和橫向運動。從而構成了一個經濟型開環數控系統。

　　二、數控機床改造的注意事項

　　數控機床改造的前提是拆除原系統，在拆除時要對照原圖紙，認真觀察，及時在圖紙上做出標記，尤其是局部改造的時候，標記可以防止遺漏或過拆，拆卸過程中能夠補充與修正系統設計中的欠缺之處。根據改造后的設計圖紙，對新的系統中的一些部件進行合理設置，如：固定箱體、安放面板、元器件位置的調整及密封、線路走向和固定、機床外觀的裝飾設計等。連線工作必須分工明確，有人復查檢驗，以確保連線工藝規范、線徑合適、正確無誤、可靠美觀。調試必須按事先確定的步驟和要求進行。調試人員應時刻以發現和解決問題的指導思想，保持頭腦冷靜，隨時做好記錄，機床調試過程中首先試安全保護系統靈敏度，防止人身、設備事故發生。調試現場必須清理干凈，無多余物品;各運動坐標拖板處于全行程中心位置;能空載試驗的，先空載后加載;能模擬試驗的，先模擬后實動;能手動的，先手動后自動。

　　三、數控機床改造優化方案

　　(一)控制系統的選擇

　　數控系統JWK - 15T和JBK - 30M是用得較多的兩種系統。JKW - 15T 系統的核心是MCS - 51 系列的8031單片計算機。它用三路驅動電路，分別控制X、Y 和向步進電動機，它進行機床的位移運動，并能實現任意二坐標聯動或三坐標聯動。8031 單片機是MCS -51 系列計算機的典型產品，其硬件功能遠遠高于TP -801 單板機，尤其適合實時控制、智能儀表、自動機床，是控制類型領域中最理想的八位微型計算機，在全世界都得到廣泛應用。JBK - 30M 數控裝置是三坐標數控系統，它用ISO 國際標準代碼進行編程，除了能執行本身的編程指令外，還能執行二坐標機床數控系統的編程指令，而且三坐標系統的各種操作方法相同于二坐標系統。

　　(二)優化對象的確立

　　在選擇適宜于進行改造的機床時，首先必須對各類機床的零件加工情況進行調查研究，分類統計，看零件有無批量，看各類批量主要在哪種機床上進行加工，以及在哪種型號的機床上進行加工，這樣才能確定出改造對象。一般中小車床上的工件總是比較飽滿，成批量的零件也比較多。因此，用計算機技術把中小車床改造成經濟型數控車床比較適宜。對于一些中小型企業，為了充分發揮車床的作用，更需要經過改造的車床。這樣既能用數控系統加工批量零件，又具有臥式車床的功能，以適于加工單件零件。對于一些形狀復雜的零件，普通機床往往難于加工成形。如果采用機械仿形的方法進行加工，在不成批量的情況下很不合算。這時，用計算機技術改造機床，就可以使問題得到解決，明顯提高企業加工能力。編程要比制作靠模容易得多，靈活得多。用數控機床加工形狀復雜的零件是非常適宜的。

　　(三)輔助改造要合適

　　根據改造后車床的主要加工對象，確定刀架是否需要進行改造，可以使改造費用使用得更加合理，避免發生改造過剩現象。如果改造后的簡易車床，主要用來加工比較復雜的零件，需要采用三、四把刀才能完成全部車工工序，就必須對刀架部件進行改造。一般可采用安裝有四把刀、由鼠牙盤定位、進行絕對刀位控制的自動回轉刀架比較合適。重復定位誤差可小于0. 005mm，精度持久性比較好。這種刀架出廠時，就規定了刀號位置。當需要幾號刀在加工位置時，只需對該刀控制信號口發出信號，刀架就會自動轉到需要的位置。改造后的簡易數控車床需要加工螺紋時，可以在主軸后端同軸安裝或異軸安裝一個主軸脈沖發生器，作為主軸位置的信號反饋元件。目的是為了檢測主軸轉角的位置，并且將其變化情況輸送給單板機，使單板機能按照所需加工的螺距進行處理?？刂瓶v向步進電機運動，通過縱向滾珠絲杠帶動刀架完成螺紋加工。