我国拥有的机床数量很大，但是质量不高，控制系统比较落后，机床生产率比较低，若直接淘汰这些旧的机床而购买新的机床取而代之，显然是太浪费了，不符合我国的国情。所以，利用现有的技术对旧的机床进行数控化的改造是一个很好的办法。机床的数控化改造蕴藏着无限的商机。本文主要研究内容是针对传统摇臂钻床进行了数控化的改造的过程，改造的过程主要是分为两个方面，即机械部分的改造和控制系统的改造。在机械改造方面，对传统的摇臂钻床增加数控回转工作台的机械结构，同时，将摇臂与立柱改造为通过伺服电机进行驱动回转的机械结构，还对主轴箱的水平移动和摇臂的升降运动的传动部分进行了设计。进行这样的改造可以大大的提高机床的加工能力，可以实现曲面零件的法向孔的定位和加工。在电气控制方面，对原有的摇臂钻床的电气线路进行了改造，对水平方向和竖直方向传动所需的伺服电机进行了计算和选型。最终确定将西门子公司旗下的SIMOSTEP步进电机作为本次改造的伺服电机。根据电机与驱动器兼容的原则确定驱动器为西门子公司旗下的FM STEPDRIVE步进电机驱动器。最后，选用了同为德国西门子公司旗下的SIMATIC T-CPU CPU315T-2DP作为整套数控系统的核心。本文还对数控进给伺服系统对机床性能的影响多出了较为详细的分析，进行了理论层面的分析并提出了相应的改进措施。本文还对PLC进行了设计，分别从硬件和软件两个方面来进行阐述，硬件方面根据改造后的机床的控制要求来确定PLC的硬件的组成，用STEP-7软件进行了硬件的组态和工艺的组态。软件方面完成了步进电机的控制程序的设计等。