目前,我国仍有大量的普通机床在企业中应用,随着数控技术的发展,对数控机床的需求日益增加,如果对现存的普通机床进行数控化改造,一方面可以降低成本;另一方面,机床数控化改造属于绿色制造的范畴,可实现资源的回收及二次利用。本文正是在这一背景下,开展基于开放式数控系统的机床数控化改造研究工作,主要完成了机械部分改造和开放式数控系统开发两方面研究内容。机床的数控化改造最根本的任务是将普通机床改造为数控机床,数控机床具有普通机床不具备的优点,它可以完成复杂曲面的加工,同时也可以实现自动化加工。机床机械部分的改造完成了机床整体改造方案的设计,其中包括X轴、Z轴及主轴部分的改造设计;机床的电动刀架、滚珠丝杠、联轴器以及伺服电机的计算和选取;此外,应用有限元方法完成了机床整体结构的模态分析。开放式数控系统的开发主要是设计开发了数控系统软件,解决了传统数控机床的封闭式结构的缺陷,建立了一个统一的可重构的系统工具平台,增强了系统的柔性和适应性。开放式数控系统采用“PC+运动控制卡”的体系结构形式,运动控制卡采用固高GTS系列运动控制器,开发工具应用Delphi编程语言。开放式数控系统软件包括状态显示、文件管理、手动模式、系统设置四大模块,包括了复位、急停、手动操作、单步运行等功能。