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机械制造行业是国民经济发展的重要基础，是其发展的先导。历史的实践已证明：先进的制造装备与先进的制造技术在国民经济中起着重要的作用；而先进的装备与先进的制造技术则正是由先进的机械工业来提供的。
随着消费向个性化发展，单件小批量多品种产品占到70%～80%，这类产品的零件一般采用通用机床来加工。当产品改变时，机床与工艺装备均需作相应的变换和调整，而通用机床的自动化程度不高，基本上是由人工操作，难于进一步提高生产效率和保证质量。特别是一些曲线、曲面组成的复杂零件，只能借助靠模和仿形机床或者借助划线和样板，用手工操作的方法来完成，其加工精度和生产效率会受到极大的影响。产品结构越来越合理，性能、精度和效率日趋提高，因此对产品零部件的生产设备（机床）也相应提出了高性能、高精度与高自动化的要求。为了解决单件小批量多品种产品在生产中日愈增加的质量与效益矛盾，特别是复杂型面零件的加工生产问题，数控机床的应用在机械加工中得到了广泛的应用。
我国是制造大国，但不是制造强国。制造业水平的相对落后，设备陈旧，技术水平差距大，国际竞争力弱，直接影响了生产力的发展。大批量生产的产品，如汽车、拖拉机与家用电器的零件，为了提高产量和品质，广泛采用了组合机床、专用机床、自动化生产线和自动化车间来组织生产，但是这类专用机床和生产设备生产加工出来的产品普遍存在质量差、准备周期长，更新产品和修改生产工艺不易、档次低、成本高、供货期长等缺点制约了产品的更新换代。我国现正处于从以劳动密集型产业为主向以技术密集型产业为主的发展阶段，对自动化设备的需求会越来越大、越来越积极。尽管数控机床可以较好地解决形状复杂、精密、小批量多品种零件的加工问题，能够稳定加工质量和提高生产率但从我国机械加工行业来看，机床总量约 400万台，其中数控机床总数只有 12万多台，数控机床占有率不足 3％，而一些工业发达国家早已达到30％以上。
逐步提高数控机床的占有率，已经成为我国制造技术发展的总趋势也是我国制造业发展所需要解决的一个现实问题。提高机床数控率有两个途径：一是增加新的数控机床。从目前企业面临的情况看各企业均有大量的普通机床，数控机床价格昂贵，一次性投资较大，企业完全用数控机床替代是根本不可能的；二是对旧机床进行数控化改造。我国是一个机
床拥有量极大的国家，而且约有半数以上是役龄在10年以上的旧机床，采取对旧机床进行改造来提高设备的先进性和数控化率，投入少、收效大，是一个极其有效和实用的途径，而且符合中国的国情，是企业必走之路。
为了使X5230普通铣床满足加工小批量、精度高、形状复杂的零件，同时在加工过程中不仅可以减轻劳动强度，而且保证加工质量以及从经济方面考虑，本次设计对X5230进行数控化改造，节约资金的同时，又能够满足生产需求。
设计的目的主要是以下几个方面：
1、节约资源，降低数控化成本。利用原来的普通机床进行数控化改造，提高机械设备的数控化率。
2、实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬动，从而可以提高零件加工精度，减小尺寸分散度，使装配容易，不需再“修配”。
3、实现加工的自动化，效率可比传统机床提高三到七倍。
4、数控加工降低工人的劳动强度，节省劳动力，减少工装缩短新试品试制周期和生产周期，并对市场作出快速反应。
X5230普通铣床进行数控改造后，系统应能控制主轴转速并实现其正反转；控制工作台实现纵向、横向和垂直方向的进给运动；控制冷却和润滑；通过键盘输入加工程序；由显示器显示加工状态等。
数控部分：机床中的主轴、冷却、润滑和进给等均需系统自动控制，为此需设计接口转换电路和强电控制电路。电器元件可保留使用原机床中的变压器、自动断路器、接触器等。拆除原电控箱，原位安装改制后的电控箱。
机械部分：X5230型铣床主要用于对中小型轴类、盘类及箱体类零件的加工，改造后的机床可进行铣、钻等工序，可以加工各种斜面、沟槽。可适用于企业的机械设备生产，特别适用于工夹模具的制造。
普通机床数控化改造主要从主传动部分、进给传动部分、数控系统三个环节进行方案制定和改造实施。
（一）主传动改造
主轴部件直接带动工件或刀具参加切削运动，它除承受本身重量外，还需承接较大的切削载荷，主轴本身的刚性和旋转精度以及支撑的刚性都将直接影响零件的加工精度，因此主轴部分的数控改造，首先应保证本身的刚性以及修复和提高本身的旋转精度。
由于中、小型机床，本身价格较低，如果将其主传动改为交流变速，其费用太高，因此，在一般情况下，为了降低改装的费用，保持机床的原有精度，主传动系统基本不变，保持原机床的手动变速，改造后使主运动和进给运动分离，数控系统只用于控制主轴的起、停、升、降和正、反转及冷却液的开、关。主传动系统仍采用原电动机驱动，只是将主轴改装成由步进电机经滚珠丝杠带动的可升降主轴。
（二）进给传动的改造
为了加工出符合要求的零部件，对进给传动的要求一般为:
1．高精度即高的定位精度和重复定位精度以及加工零件的综合精度；
2．高品质即响应快，频带宽，动静态速降小，调速范围宽；
3．高速度即能快速定位，以提高效率；
4．大功率即能输出大的力矩和功率，以满足加工要求；
机床进给传动链中，需将旋转运动变成直线运动，普通机床常采用普通丝杠，虽有许多优点，但其摩擦阻力大，传动效率低(η= 0.20～0.40)，动静摩擦系数相差大，在低速时容易出现爬行，而数控机床要求进给部分的移动元件灵敏度好，精度高，反应快，无爬行。采用滚珠丝杠副可能满足要求。
综上所述，我们选择滚珠丝杠传动，由于其高效率、温升小、高精度、高速度、高刚性、可逆性、长寿命、低能耗、同步性、高灵敏度、无间隙、维护简单等优点而得到广泛应用，为了满足数控机床高进给速度、高定位精度、高平稳性和快速响应的要求，必须合理选择滚珠丝杠副，并进行必要的校核计算。
此外，从转动惯量、转动力矩、最大静转矩和频率等方面对纵、横、垂向步进电机分别进行计算，进而选择纵、横、垂向步进电动机；通过设计计算选择纵、横、垂向步进电机和滚珠丝杠之间配套的减速齿轮。
（三）电气部分改造
机床的主轴、冷却等均需系统自动控制，为此需设计接口转换电路和强电控制电路。电器元件可保留原机床中的变压器、自动断路器、接触器等。拆除电控箱，原位安装改造后的电控箱。此部分任务是确定控制方式、选择伺服系统。
数控系统控制方式基本上可以分为开环、闭环、半闭环三种方式。机床数控化改造选择哪种方式，需根据具体情况决定。一般小型机床或精度要求较低的机床，多采用开环控制方式，大、中型机床多采用半闭环控制方式。在机床数控化改造中，小型机床多采用步进电机驱动系统，这种系统价格低、结构简单，但控制精度和速度低。
闻远设计
