6320世纪，随着电子和信息技术的飞速发展，自动化生产产品已成为制造过程中不可或缺的装备。
自动化不仅代替了人的体力劳动和辅助人的脑力劳动，同时也在人、机及整个制造系统的管理、协调、控制、优化过程中担当着举足轻重的角色。
当前国内经济建设飞速发展，我国制造业的自动化程度急需提高。
我国绝大多数企业的设备陈旧、技术落后，且效益不好，资金短缺，设备改造已成为经济建设中的十分重要的环节。
所谓的改造，就是在保持原有功能和性能的基础上，增加新的功能，或者是提高性能，提高技术指标，以达到提高生产率，增加经济效益的目的。
机床数控改造中，如何选择和配置数控系统，是数控设备改造工作的首要问题。
一台数控设备性能的好坏，主要取决于数控系统的功能。
而改造后的设备要比改造前的设备性能有所改进，有所提高，这才是改造的目的。
那么要达到这一目的，就应适当选用数控系统，配置适当的数控系统。
达到既满足改进性能要求，又经济、高效的目的。
改造工作的第一步，就是要对所改造的设备的性能、功能、各项技术指标全面分析、了解，掌握电气工作原理，按加工要求初步确定改造目标，拟定改造方案，提出改造后要达到的综合性能指标，再根据综合性能指标结合市场情况制定改造方案，力争降低改造成本，使改造项目的综合性能指标达到最佳。
一般来说机床数控化改造主要有以下几方面的内容：一、恢复原机床功能。
对机床存在的故障部分进行修复；二、数控化改造。
在普通机床上加数控系统，改造成数控机床；此部分内容涉及到机床传动方案的改造。
三、翻新。
为提高加工精度、效率和自动化程度，对机械、电气部分进行翻新，对机械部分重新装配加工，恢复原精度；数控机床一般由数控控制系统、伺服驱动系统和反馈检测系统3部分组成。
如何选择和配置数控系统，是数控设备改造工作的首要问题。
数控系统主要有三种类型，改造时，应根据要根据改造机床的类型、控制轴数、加工过程中的精度要求等具体情况进行选择。
现在的数控系统主要有以下几种：1、开环控制系统：浅谈机床改造中数控系统的选择于恩（恩施职业技术学院，湖北恩施445000）摘要：本文简要介绍了各种数控系统的特点；说明了在机床数控改造中根据要求选择数控系统应考虑的一些问题。
关键词：机床；数控改造；数控系统；选择中图分类号：TG659文献标识码：A 文章编号：0000-2011/ES （2006）02-0063-03收稿日期：2006—04—16作者简介：于恩(1963—)，男，回族，恩施职业技术学院电气与机械工程系高级讲师。
恩施职业技术学院学报（综合版）Journal of Enshi Technical College(Comprehensive Edition )第18卷第2期2006年第2期No.2Vol.18(No.22006)开环控制数控机床的特点是不带检测反馈装置，该系统的伺服驱动装置主要是步进电机、电液脉冲马达等。
数控装置将工件加工程序处理后，输出指令脉冲信号，由数控系统送出的进给指令脉冲，经驱动电路控制和功率放大后，使步进电机转动，驱动执行部件。
步进电机只要改变指令脉冲的数量、频率以及通电顺序，便可控制执行部件运动的位移量、速度和运动方向。
这种系统不将所测得的实际位置和速度反馈到输入端，故称之为开环系统。
该系统的位移精度主要决定于步进电机的角位移精度，齿轮、丝杠等传动元件的精度，所以系统的位移精度较低。
开环控制系统因为没有检测装置，也就没有纠正偏差的能力，因此它的控制精度较低。
但该系统具有机床结构简单、调试维修方便、工作可靠度高、成本价格低，易改装成功等优点，现仍广泛应用于经济型数控机床与旧机床的数控化改造上。
2、闭环控制数控系统：闭环控制数控系统的特点是装有位置检测反馈装置，由光栅、感应同步器等位置检测装置测得实际位置反馈信号。
并随时将反馈信号与指令给定值进行比较，将两者的差值放大和变换，驱动执行机构，以给定的速度向着减少偏差的方向运动，直到指令给定位置与反馈的实际位置的差值为零。
同此可见闭环控制数控系统可以消除机械传动的各种误差及在加工过程中产生干扰的影响，使加工精度大大提高。
闭环控制数控系统在结构上比开环进给系统复杂，相对成本也高，对使用环境要求严。
系统的设计和调试都比开环系统难度在。
但是可以获得比开环进给系统更高的精度，更快的速度，驱动功率更大的特性指标。
主要用于一些精度要求高的镗铣床、超精车床、超精铣床等，改造中可根据产品技术要求，决定是否采用这种系统。
3、半闭环数控系统：半闭环数控系统与闭环数控系统相类似，它们的主要区别在于半闭环数控系统不是直接检测工作台的位移量，而是把检测元件安装在中间传动件上，间接测量执行部件的位置。
半闭环数控系统由于检测元件的安装位置位于传动链的中部，存在着螺距误差，使得从半闭环系统位置检测器反馈的丝杠旋转角度变化量，还不能精确地反映进给轴的直线运动位置。
决定了它只能补偿系统环路内部部分元件的误差，但是，经过数控系统对螺距误差的补偿后，它们也能达到相当高的位置控制精度。
但是与全闭环系统相比，它们的价格较低、结构与调试都较闭环系统简单。
在将角位移检测元件与速度检测元件和伺服电机作成一个整体时则无需考虑位置检测装置的安装问题。
安装在电机内部的位置反馈器件的密封性好，工作更加稳定可靠，几乎无需维修，所以广泛地应用于各种类型的数控机床。
从几种数控系统的特点可以看出，在数控系统中半闭环数控系统控制精度较闭环数控系统要差，但稳定性好，成本较低，调试维修也比较容易，兼顾了开环数控系统与闭环数控系统珠优点，因此应用较普遍。
选择数控系统类型时主要应根据数控改造机床的类型、控制轴数，改造后机床要达到的各种精度、驱动电机的功率等要求确定数控系统的类型与功能。
经济型数控机床与旧机床的数控化改造多采用开环控制系统。
加工精度要求高的各种机床选用才半闭环数控系统与闭环数控系统。
在确定了数控系统的类型后，应该考虑的是采用哪一数控系统，才能满足对机床功能的要求。
对于一台要改造的机床，控制要求、主轴数、坐标轴数、测量元件、机床现状几大要素基本可以确定改造可以选择的系统和相应的驱动和测量系统方案。
目前国内常用的数控系统有FANUC、SIEMENS、FAGOR、广州数控、华中数控系统等。
每家公司的产品各有自己不同的特点，选择时应按改造要求与经济情况选择性价比高的系统。
SINUMERIK840C 系统一直雄居世界数控系统水平之首，内装功能强大的PLC135WB2，适合于高复杂度的数控机床。
802C在车/铣加工应用技术上具有优势，SINUMERIK 802D系统虽属于低档系统但是基本上已经是标准的数控系统，最适合于数控车床、铣床、磨床和带小型刀库的数控加工中心的配套及改造。
一般来说，国内数控系统的价格低，功能不如国外几个著名厂家齐全；但国外系统有的对电源质量要求高、产品贵而娇气，在使用中要有配套设施或专线。
有的系统是分功能模块出售，购买时应对其系统比较熟悉。
数控系统是数控机床的核心，机床数控系统不同，它所具有的功能也有所不同，其指令代码及格式也有所不同，编程时就有所差别，现代数控系统的编程方法较多，其中大部分以ISO标准G，M代码编程的数控系统具有较大的灵活性，能满足多品种、中小批量的零件生产要求，但所用机床准备工64作时间较长，编程速度较慢，特别是手工编程占用时间较多，效率不高。
我们在实际改造中曾经将一台旧的C6132改造成为数控机床，大家知道，车床系统中我们只需进行单轴控制，不需要像铣床控制中需要三轴联动，同时作为旧机床改造，机床自身机械系统的精度也已难达到出厂时的状态，拟用于半精加工，提高生产效率。
根据应用要求，我们在国产开环控制数控系统，保证了实用性与经济性。
选择数控系统时还应注意：现代数控系统的功能较多，可以根据实际情况去掉一些基本不用或近期很少用到的功能，以降低购买成本。
除基本功能以外，大多数控系统还为用户提供多种可选功能，各知名品牌的数控系统的基本功能差别不大，所以，合理地选择适合机床的可选功能，放弃不实用的可选功能，对提高产品的性价比大有好处，下面列举几个例子以供参考。
软盘驱动器：通过这种数据传送工具可以通过它将在其它计算机生成的加工程序存入NC系统，从而减少加工程序的输入占机时间，也可以将系统中已经调试完毕的加工程序存入软盘后存档，用它作各种机床数据的备份或存储，给编程和操作带来很大方便。
DNC通信功能：非圆曲线或曲面组成的零件加工程序的编制十分困难，通常是借助于通用计算机，将它们细分为三维直线段后再编写加工程序，所以程序容量极大。
在复杂零件的加工中，由于曲面形状复杂，长的加工程序经常出现，而一般数控系统提供的基本存储容量有限，给复杂零件的加工带来了极大的不便。
DNC通信有两种工作方式，一是在个人计算机和数控系统的加工程序存储区之间进行双向的程序传送，二是将个人计算机的加工程序一段一段地传送到数控系统的缓冲运行存储器，边加工边传送。
这就解决了大容量程序零件的加工问题。
动画/轨迹显示功能：它用于模拟零件加工过程，显示刀具在毛坯上的切削路径，既有直角座标系中的显示，也有三维立体显示。
是一种检验零件加工程序、提高编程效率和实时监视的工具。
固定循环：将常用的加工工序（如钻孔、攻丝等）编写成参数式的固定循环程序，使用时填入相应的数据，就可完成预定的加工工序，并可多次重复使用。
子程序功能：用户可以将零件中多处用到的同一加工工序编成子程序，在相应的部位调用，从而缩短加工程序的长度。
在伺服系统中，直流伺服电机的控制比较简单，价格较低，主要缺点是电机内部有机械换向装置，碳刷容易磨损，维修工作量大。
交流伺服电机是无刷结构，几乎不需维修，体积相对较小，有利于转速和功率的提高，目前已在很大范围内取代了直流伺服电机。
在上述C6132机床改造中，对数控系统，我们只保留厂家提供的基本功能，主轴采用了日立SJ100-007HFE变频器配三相异步电机，伺服系统采用了细分型步进电机(57HS13)。
总之，在机床数控系统的选择中应根据机床的特点、改造后对机床的性能要求、改造投入等，综合考虑确定改造中使用的数控系统及其功能要求，确定改造中使用的数控机床的数控系统、结构、部件。
参考资料：[1]余仲裕.数控机床维修［M］.北京：机械工业出版社，2003.4.[2]刘雄伟.等.数控加工理论与编程技术［M］.北京：机械工业出版社，2003，4.[3]王凤蕴，张超英.数控原理与典型数控系统［M］.北京：高等教育出版社，2003，4.[4]陈瑞阳.机电一体化控制技术[M].北京：高等教育出版社，2003，4.责任编辑：吴志江65。
