数控化改造的内容与改造的类型密切相关。例如，对于更换数控系统的改造，其主要内容为电气控制系统的设计与电气安装调试，机械零部件一般只需要进行局部维护、修理或调整、更换；而数控专机的改造，则需要进行机械结构、电气控制系统及夹具、附件的设计、安装和调试等。就普通机床的数控化而言，机床的机械部件改造主要内容如下。

1.主传动系统

数控机床的加工效率高、适用面广，为了满足不同材料零件和刀具的加工要求，获得最佳的切削速度，主轴原则上应具备无级变速功能。因此，进行普通机床数控化改造时，一般应以交流主轴驱动系统或变频调速系统来代替普通机床的机械变速。交流主轴驱动系统具有良好的输出特性和较大的恒功率调速范围（参见第7章7.1节），其性能一般能较好地满足普通机床数控化改造的要求，故只需要进行机械部分的改造。

当采用通用感应电动机变频器调速的系统，其低频输出转矩小、当频率低于5Hz时，实际已无法满足正常加工的要求，其有效调速范围一般只能达到1∶20左右。采用变频器调速的电动机，在额定频率以上区域可获得金属切削机床所需要的、近似恒功率输出的特性；为了扩大调速范围、保证主轴有一定的恒功率输出区，调速时应尽可能增加额定频率以上的调速区。但是，由于通用感应电动机在工频运行时的最高转速不可能超过3000r/min，因此，标准电动机的结构、支承轴承、动平衡等通常都按3000r/min的要求进行设计；为了保证电动机的长时间可靠、稳定运行，其最高转速一般不能超过设计转速。因而，在采用通用感应电动机变频器调速的机床上，原则上应选择同步转速为1000r/min、1500r/min的6极、4极电动机，以保证电动机有1∶3、1∶2的近似恒功率输出区；如果结构允许，还应通过增加电动机额定功率、采用双速电动机等措施，来提高主轴的切削能力。

普通机床的主传动系统结构较复杂，零部件的加工制造要求高，因此，机床改造时应尽量利用原主传动系统零部件，并保留2～3齿轮变速机构，以便通过机械辅助变速来扩大机床的恒功率调速区、提高低速输出转矩。

普通车床的数控化改造时需要以伺服进给驱动系统代替进给箱，其螺纹车削加工只能通过进给轴跟随主轴同步运动的功能实现；同样，数控镗铣床的刚性攻螺纹加工也需要通过进给轴跟随主轴的同步运动实现。因此，在使用螺纹加工功能的车床和使用刚性攻螺纹的镗铣床上，进行数控化改造时，需要在主轴上增加角位移检测的脉冲编码器，主轴编码器和主轴应为1∶1连接。

2.进给传动系统

进给传动系统是普通机床数控化改造的重点。机床改造时通常需要全部取消原机床的全部变速装置及相关操纵机构，以数控机床标准的伺服电动机进给传动系统来代替普通机床的进给箱。例如，进行普通车床数控改造时，需要断开主轴箱到进给箱的传动路线、拆除进给箱和溜板箱，直接以伺服电动机驱动X、Z轴丝杠，实现纵向和横向进给等。

普通机床的进给传动系统改造时，一般需要对传动系统结构和机械零部件进行相关改造，其主要内容如下。

（1）丝杠(www.daowen.com)

为了尽可能提高机床加工精度和加工效率，数控化改造时原则上应以滚珠丝杠螺母副，来替换普通机床常用的梯形丝杠螺母副，以减小摩擦，提高传动效率；电动机和丝杠间应尽可能采用弹性联轴器、同步带等无间隙连接方式，以消除传动系统间隙，保证进给系统的精度。

（2）导轨

为了使改造后的机床导轨有较高的精度、较好的保持性，数控机床对导轨的摩擦性能、灵敏度、耐磨性要求高于普通机床。普通机床大采用普通铸铁导轨，其摩擦系数较大、易磨损，因此，进行数控化改造时，原则上需要对原机床的导轨进行修磨、刮研等处理，恢复其精度；对于精度、速度要求更高的机床，还可以考虑增加贴塑软带、安装滚动块等措施来降低摩擦系数、增加耐磨性；在某些场合，甚至还需要直接以滚动直线导轨来替代原滑动导轨。

3.自动换刀系统

卧式数控车床的电动刀架安装简单、更换方便，因此，进行普通车床数控化改造时，一般情况下应以电动刀具来取代原手动刀架，增加自动换刀功能。

加工中心的自动换刀装置与机床结构布局密切相关，由于普通镗铣机床无自动换刀功能，机床结构设计时也没有考虑刀具自动交换的要求，因此，增加自动换刀装置不仅需要改造机床的结构和大件、增添相关零部件，且还需要在主轴上增加刀具自动松/夹等机构，其实现难度较大，改造时原则上不应期望通过增加自动换刀装置，将镗铣床改造成为一台加工中心机床。

4.辅助系统

普通机床的数控化改造需要考虑的因素很多。除了上述主要部件外，其他机械部件也应根据不同的情况，进行测试、维护、调整或修理、更换；由于机床控制系统的改变，机床的电气控制系统必须进行重新设计；机床的液压、气动、冷却、润滑、排屑等辅助系统，也应根据数控机床的要求，由数控系统进行集中、统一控制；必要时，还需要对机床的外观、防护进行改进、改造，以保证机床具有良好的安全和操作性能等。