现在的企业多是流水线生产，为减轻操作工的劳动强度和对工件的检测频次，生产设备需要有较高的加工效率和加工精度。很多企业的生产加工设备已经向数控化普及，企业里原有的普通车床、铣床等设备，严重制约着企业生产效率的提高，但全部更换为数控设备，需投入高额的成本，将给企业带来沉重的资金负担。随着数控系统（CNC系统）及其配件的广泛普及，在这种情况下，对普通设备进行数控化改造，已成为很多企业迫切需要解决的问题。

机械改造

1、丝杠的选择
     传动部分改造采用滚珠丝杠。滚珠丝杠优点摩擦力小、效率高（传动效率达90%--96%）、反向间隙小、运动平稳、高寿命、可满足高精度零件的加工要求。

2、电机与丝杠连接齿轮比的选择

     减速比是系统显示相对运动量与工作台实际相对运动量的比值。如果是选用交流司服电机，电机与丝杠的连接可采用直连或1：1同步带连接，通过设置系统的电子齿轮比来调整，计算公式如下：
    
G：电子齿轮比
N：电机旋转圈数
C：光电编码器线数/转
P：输入指令的脉冲数
如选用步进电机可采用如下公式计算减速比：

i ：  减速比
A ： 脉冲当量（数控系统每发一个信号，工作台的移动量）
B ： 步进电机的步矩角
S ： 滚珠丝杠的导程

3、机械连接

    为保证改造后的设备精度，首先改造时设备的机械精度要达到要求。数控机床机械结构较普通机床简单，但对机械连接精度要求较高 ，要求各运动副之间的摩擦系数小，传动无间隙，便于操作和维护。机械连接如图一：电机1通过齿轮组2与滚珠丝杠4连接，滚珠丝杠径向跳动和轴向窜动分别由轴承3和5、6来保证。为减小齿轮传动的振动对设备平稳性的影响，齿轮2之间采用齿型同步带进行连接。为保证丝杠的使用寿命，改造过程中对丝杠、丝母的润滑要设计润滑系统。
  

电气改造

1、 数控系统的选择

      数控系统是数控机床的主要部分。在数控系统的选择时，要对使用性能、经济性及以后的维修等方面综合考虑。现在市场上数控系统较多，尽量选用品牌的控制系统。国际品牌如法那科、西门子、三菱等，但价格较高，国产品牌广数、华中、肯恩底等质量也比较稳定。

2、 电器部分的改造

      为减少电击和电源、电磁场的干扰，电机驱动部分的供电多采用隔离变压器。0.8KW及以下驱动器可以采用单相电源供电，0.8KW以上必须采用三相电源供电。连接如图二：
  
     

      数控系统对外围设备的控制，如主轴的正、反转，电动刀架，主轴编码器，水泵起停等控制如图三：
 
                        

      为了便于改造后在加工过程中实现主轴的变速，改造时多采用变频器来控制主电机的速度变化。变频器功率的选择根据主电机的最大功率来确定，连接方式如图四：
                                                                                                                                       

总结

      这几年我公司采用这种方法已经改造80多台设备，经跟踪验证，使用过程情况效果很好。购置一台简易型数控车床需要10万元左右，一台普通设备的改造费用仅2万元以内。改造后的普通设备具有数控机床的高效率、高精度、低劳动强度等功能，完全可以满足流水线批量生产要求。同时，设备成本大幅降低，为企业节省大量的资金。以上性能和成本的优点，使其在制造业发展过程中将发挥出巨大的作用。