由于机床以及技术的不断进步,机床改造是一个永恒的课题。数控技术由于其种种优点,使数控系统成为机械制造业的重要装备。因此,我国的机床改造业,也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行业。石油管螺纹车床是石油行业专用车床,主要用于加工石油专用锥管螺纹。由于锥管螺纹的特殊性,在加工过程中,需要X、Z两个轴同时运动,才能加工出所需的运动轨迹。因此普通的管螺纹车床有一套特殊的锥度装置,这是它区别于普通车床的地方。而管螺纹车床的数控改造,就是去掉其锥度装置,代之以数控系统控制交流伺服驱动单元驱动交流伺服电机,达到两轴同时运动,从而产生锥度运行轨迹,以满足生产的需要。由于石油管螺纹牙型的特殊性,因此,在管螺纹车床的数控改造中,伺服电机及其驱动器的选择,其余量要比普通数控车床大。本文以典型的石油管螺纹车床的数控改造为例,设计了一套完整的数控机床自动控制系统。对在数控改造中遇到的诸多问题,包括系统运动控制方案、进给伺服系统、伺服电机、数控系统的选择和计算及电气系统的设计作了详细的研究设计,对数控系统的编程方法、参数设置、伺服系统的仿真、PLC梯形图编程作了逐一描述,为机床数控改造提供了一个可行的解决方案。特别详细介绍了数控系统的参数设置、自动回转刀架的电气设计和PLC梯形图设计,叙述了模拟接口与通用变频器的连接和参数设置,设计了典型的油管螺纹的数控加工程序。为了更好的进行交流伺服系统的参数设置,对交流伺服系统进行了Matlab仿真,并给出了典型的仿真结果,为机床的调试提供了科学的参考依据。机床改造完毕后,已投入现场应用且运行状态良好,证明了本方案的切实可行,也为生产单位取得了良好的经济效益。改造完后的机床,各项技术指标通过现场监测均已达到国家数控机床标准。