随着世界科技进步和机床工业的发展，数控机床已经成为实现装备制造业现代化的关键设备。目前，在我国依旧有一些专用机床主要依赖进口。研究和开发具有自主知识产权的数控机床对于打破国外技术封锁和垄断，提高制造业技术装备水平和竞争力，节约外汇和降低成本等，都有着重大的战略意义。　　 本论文首先对传统三棱形加工设备的工作原理、加工工艺、刀具轨迹等进行研究，在此基础上提出一种新型的加工方法，并对三棱形曲线的插补方式、切削方式、切削力等进行研究，最终确定了三棱形的孔类零件的具体加工工艺。并在此基础上以CA6140普通车床为基础，进行数控化改造，完成了开放式三棱形数控机床的研究与开发。　　 整个研究和改造工作包括：多边形仿形钻床的工作原理和加工工艺的研究、整体改造方案研究、机械结构改造设计、伺服驱动系统设计、数控系统规划、PLC及相关控制系统设计。机械结构改造设计实施首先需拆除原机床的主轴箱、进给箱、刀架以及改造后无作用的齿轮和零件。主轴装置参照当前数控机床主轴结构特点，并结合实际需求，采用全新设计；新的主轴具有结构简单、精度高、调速性好等优点。为提高横向进给系统和纵向进给系统的传动精度，拆除了原有的滑动丝杠副，重新安装上滚珠丝杠副；伺服电动机与滚珠丝杠通过挠性联接器直接联接以减少传动间隙误差。伺服驱动系统采用半闭环控制方式，伺服电动机和驱动器选用的是松下MINAS A4系列。控制面板的设计参考了SIMENSE、FANUC、华中数控等多个厂家的结构布局、操作方式等，并结合该设备的独特加工特点，运用人机工程学、美学等知识，使设计后控制面板更符合该设备要求，控制界面更为人性化，操作更方便。活动式刀架设计，使机床集成了车削、铣削、钻削等多种加工方式。　　 ONC数控装置采用的是当前最为先进的ARM+FPGA运动控制结构，数控系统采用的是前后台型软件结构。本系统具有开放性、实时性，多任务并行处理等特点。　　 机床调试按照其进行的先后顺序包括调试前准备、PLC调试、伺服系统调试、数控系统调试、机床试运行及切削加工试件。