数控立式车床主要用于加工直径大、长度短的大型、重型工件和不易在卧式车床上装夹的工件。本文结合宁波海天有限公司V138数控立式车床液压系统设计的实际课题,设计了主机所需要的液压传动系统,不但对其中的元件进行了选型,而且进行了结构设计。并重点针对传统的车床顶尖系统传动效率低与应用液压传动系统冲击大等问题,充分应用现代电液比例技术的成果,对传统的车床顶尖应用电液比例方向阀控制顶尖油缸的输出速度,并应用压力控制顶尖油缸的最终位置,不但最大程度地减小了顶尖与工件接触的冲击力,而且提高了顶尖油缸的传动效率和自动化率。针对阀控液压缸的特点,运用传递函数方法在阀口正负两个方向上分别建立了顶尖油缸液压控制系统的数学模型,该模型不仅能准确地体现系统的动态特性,而且也为获得系统的准确参数提供了理论依据。为进一步改进和完善系统,必须对系统的传递函数进行性能分析。分别利用传统的MATLAB/Simulink软件和液压仿真专用软件DSHplus以及以上二者的联合实现系统仿真,仿真后得到了反映系统动态特性的曲线,并分析了仿真结果。针对在系统仿真中发现的系统不稳定等问题,引入了PID控制器,分别研究了应用传统方法整定PID参数和基于幅值裕度和相位裕度采用继电反馈算法进行PID参数整定的方法,两种参数整定的方法都满足了使用要求,相比之下,继电反馈算法整定PID控制器的控制效果更好。