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数控机床是制造业的关键设备,其性能和数量反映一个国家的机械制造水平。目前,国内陈旧机床数量庞大,对陈旧机床进行技术改造是提高其加工精度和生产效率的有效手段,同时对促进我国由制造大国迈向制造强国具有重大意义。本文以CA6140普通车床为研究对象、以提升机床性能为研究目标,结合计算机数字控制技术、自动检测技术、通信技术和PLC控制技术及工程实践方法,重点对普通机床电气系统进行数控化改造做了深入的分析和研究,制定了详细的改造、实施方案,并对改造后的机床进行了完整的功能调试和误差补偿。本文方案设计从改造性价比的角度出发,根据改造技术指标的要求,确定了机床电气系统总体控制方案采用半闭环控制方式；结合数控系统的技术特点、价格、售后服务及改造指标等因数对国内外数控品牌进行了比较、分析,确定选配802CBL作为改造机床的CNC；根据机床控制精度和加工精度的要求,采用归纳、对比的方法对主轴电机、进给电机及其驱动装置进行了选配,并通过对SV075IG5A-4变频器和MDDHT5540交流伺服驱动器的功能及使用特点作深入的研究与分析,制定了基于速度控制的主轴伺服系统和基于速度、位置控制的进给伺服系统的详细控制方案；从提高机床效率的角度考虑,制定了基于Siemens S7-200的PLC控制方案,以实现机床的M、S、T等辅助功能；结合工程实践方法和经验,对机床调试过程中的CNC参数配置方法、机电联调内容和步骤、误差补偿方法及数据备份方式等做了深入研究和详细说明。在本文方案的实施过程中,依据国家／行业相关电气标准GB50171-92,对机床电柜进行了安全、规范的设计与制做,并按照安装、接线工艺进行电器安装和线路安装；按照机床调试的标准流程,在机电联调中对数控系统CNC、变频器SV075IG5A-4和交流伺服驱动器MDDHT5540进行了参数配置、机床各项功能调试及工件试切；为保障改造机床的控制精度和加工精度,对机床X、Z轴进行了反向间隙补偿和丝杠螺距误差补偿。CA6140车床经改造投入生产、教学实习,运行稳定、可靠；机床直线定位精度达到：X轴<0.02mm、Z轴<0.02mm、圆柱度<0.01mm；机床整体加工效率大幅提高。结果表明,本文设计方案正确,所改造机床的各项性能、指标基本达到预期的效果和目标。