刀具补偿和间隙补偿：为了保证一定的加工精度，一般需考虑设置刀补和间隙补偿功能 。
  
显示：采用数码管还是液晶或者显示器显示，显示的位数多少等问题要根据车床加工功能
实际需要确定，一般来说，显示越简单成本越低，也容易实现。

   

    诊断功能：为防止操作者输入的程序有错和随之出现的错误动作，可在数控改造系统设
计时加入必要的器件和软件，使其能指示出机床出现故障或者功能失效的部分等，实现有
限的诊断功能。

   

    以上是车床数控改造时需要考虑的一些通用性能指标，有的车床改造根据需要还会有些
专门的要求，如车削大螺距螺纹、在恶劣的环境下工作的防尘干扰、车刀高精度对刀等，这
个时候应有针对性的专门设计。

   

3 车床数控改造方案选择

   

当数控车床的性能和精度等内容基本选定后，可根据此来确定改造方案。目前机床数控改造
技术已经日趋成熟，专用化的机床数控改造系统所具备的性能和功能一般均能满足车床的
常规加工要求。因此，较典型的车床数控改造方案可选择为：配置专用车床数控改造系统，
更换进给运动的滑动丝杠传动为滚珠丝杠传动、采用步进电机驱动进给运动、配置脉冲发生
器实现螺纹加工功能、配置自动转位刀架实现自动换刀功能。

   

目前较典型的经济型专用车床数控改造系统具有下列基本配置和功能：

   

    1）采用单片微机为主控 CPU，具有直线和圆弧插补、代码编程、刀具补偿和间隙补偿功
能、数码管二坐标同时显示、自动转位刀架控制、螺纹加工等控制功能。

   

      2）

 配有步进电机驱动系统，脉冲当量或控制精度一般为： Z 为 0.01mm，X 向为

0.005mm（要与相应导程的丝杠相配套）。

   

    3）加工程序大多靠面板按键输入，代码编制，掉电自动保护存储器存储；可以对程序进
行现场编辑修改和试运行操作。

   

    4）具有单步或连续执行程序、循环执行程序、机械极限位置自动限位、超程报警，以及进
给速度程序自动终止等各类数控基本功能。

   

4 车床数控改造实例

   

    CA6140 型普通车床数控化改造例，它采用了一种比较简单但是较为典型的改装方案，
改造后的车床进给运动由步进电机

A 和 B 驱动，它们分别安装在床头箱内（或床身尾部）

和拖板后方，通过减速齿轮和纵横向丝杠带动车床的纵横进给运动。
    为使改造后的车床能充分发挥数控车床的效能，纵横向丝杠螺母副一般需要调换成滚珠
丝杠螺母副。当利用原丝杠螺母副时，为了减少改造工作量，纵向驱动电机及减速箱一般装
在床身尾部，这时连接车床原传动系统（主轴系统）和纵向丝杠传动的离合器尚未拆除，
工作时应使处于脱开位置。同理，脱落蜗杆等原横向自动进给机构若未拆除，工作时也应使
其处于空档（空挡）位置。改造后的进给脉冲当量的量值靠步进电机步距角、减速齿轮比、丝
杠导程三者协调确定。三者之间换算关系可以以下式表示：

  （θ/360）×（ac/bd）×T=δ  式

中

θ

——步进电机步聚角（度）；  T——所驱动丝杠导程（mm）;  

a,b,c,d

——齿轮齿数，当单级减数时，令 c、d 等于 1；  δ——脉冲当量值（mm）。   

步 进 电 机 的 参 数 根 据 阻 力 矩 及 切 屑 用 量 的 大 小 和 机 床 型 号 来 选 择 ， 普 通 车 床 （ 如
C6140、C620 等）的数控改造中多采用 0.08

——0.15（N·m）静力矩的步进电机，如选

0.08（N·m）的作为横向进给电机；选 0.15（N·m）的作为纵向进给电机。

   

若需要，可将原刀架换成自动转位刀架，则可以用程序数控转换刀具进行切屑加工。当数控
系统发出换刀信号时，首先继电器

K1 动作，换刀电动机正转驱动蜗轮蜗杆机构，使上刀

体上升。当上刀体上升到一定的高度时，离合转盘起作用，带动上刀体旋转进行选刀。刀架
上方的发信盘中对应每个刀位都安有一个传感器，当上刀体旋转到某个刀位时，该刀位的