改造方案
①对机床的改造部位是：拆掉手动刀架和小拖板装上数控刀架；拆掉普通丝杆、光杆进给箱、溜板箱，换上滚珠丝杠螺母副；主轴后端加一光电编码器用波纹管连接，供加工螺纹使用；
②驱动系统的设计。由于改造设计的是简易型经济数控，所以在考虑具体方案时，基本原则是在满足需要的前提下，对于机床尽可能减小改动量，以降低成本。
数控系统设计方案
数控系统运动方式的确定
一般可以按运动轨迹将数控系统可分为点位控制和连续控制系统两种。前者只是控制刀具从一点移到另外一点，对于运动轨迹不加控制。因原机床各基础件通过长时间时效，简直不会发生应力变形而影响精度。后者则是不同坐标方向上位移进行严格连续的控制。对于加工简单元件的车床，使用定位控制系统即可; 对于需要加工复杂轮廓零件的车床可以选择连续控制系统。
浅谈伺服电机系统的重要功能
数控机床的伺服电机系统重要的功能是保证输出的速度和距离准确付制输入要求。为了保证实现这个功能，数控机床的伺服系统基本包括电流控制环，速度控制环和位置控制环三环控制的系统。解决的方法：不外乎是紧丝、更换工作液选择更佳脉冲参数、更换导轮或轴承等。电流环保证伺服系统的电流在动态时为更佳波形; 速度环和位置环保证伺服电机系统在任何时刻的输出速度和位置准确付制输入信号要求的速度和位置。评估伺服系统往往从系统的静特性、动特性出发,具体性能进行评估如下。
系统动态特性的分析
系统的动态特性是描述系统在输入的作用下，输出随时间变化的情况。速度和电流控制系统，有数字和模拟两种控制方法，可分别采用离散和连续的数学方法分析。为了实现快速定位，需要工作台与刀架在导轨面上快速移动，工作台与导轨摩擦会产生大量摩擦热，从而导致导轨热变形。工程上为了简化分析，根据香农定理，选择数字系统的采样频率f0，数字系统信号频谱中的高频率为fmax。这样系统就可以按连续系统，用拉普拉斯传递函数的方法分析。
对输出特性的要求
它是指被控制的伺服电机和驱动器的静特性，根据这个特性，判断在要求的速度范围内是否具有足够的输出转矩以带动负载。是否有足够的过载倍数使机械负载启动。加工螺纹时为了保证步进电机进给与主轴的旋转相配合，切削出固定螺距、固定起点、多头螺纹等量分度的螺纹，通常在主轴尾部安装增量式光电编码器。一般伺服电机以转矩作为主要参数。连续工作的转矩不得超过连续工作区。在起制动及加减速时不得超过断续工作区。为了能反向和在制动下工作，伺服系统还需要具有四象限工作的特性。
速度环经常采用的两种控制方式
为了分析速度系统，把电流环近似为1; 由于伺服电机的轴端施加负载，所以伺服系统的动态特性受阻尼和惯性负载的影响。为了提高系统的动态性能，PID算法是工程上经常采用的方法，速度环经常采用的有PI和IP两种控制方式。数控车床导轨热变形主要有三个方面原因：(1)主轴箱中高速运转的主轴和滚动轴承之间会产生摩擦热，导致主轴热变形。本质上，PI与IP都是比例—积分的关系。但PI控制软件处理的顺序是先比例、后积分，着重于比例; 而IP控制软件处理的顺序是先积分、后比例，着重于积分。
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