國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)手冊選擇零件的經(jīng)濟(jì)精度，當(dāng)裝配精度達(dá)不到要求時(shí)，利用試湊或者采用不恰當(dāng)?shù)臄Q緊等措施使基礎(chǔ)件局部變形過大來幾何精度，造成大的裝配應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力往往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，缺乏規(guī)范的工藝措施。如果設(shè)計(jì)時(shí)不能充足考慮裝配時(shí)和使用時(shí)力、熱等造成的基礎(chǔ)件精度變化，就會(huì)導(dǎo)致精度設(shè)計(jì)不合理，進(jìn)而可能造成裝配時(shí)產(chǎn)生大的裝配應(yīng)力，使用時(shí)裝配應(yīng)力釋放導(dǎo)致導(dǎo)軌滑塊安裝基準(zhǔn)變化，加劇導(dǎo)軌滑塊磨損。如果制造階段內(nèi)應(yīng)力釋放不，服役時(shí)，內(nèi)應(yīng)力釋放也將導(dǎo)致導(dǎo)軌滑塊的安裝基準(zhǔn)發(fā)生變化，造成導(dǎo)軌滑塊的非正常磨損，精度保持性下降。

因此，造成導(dǎo)軌滑塊非正常磨損的主要因素為：內(nèi)應(yīng)力釋放變形和裝配應(yīng)力蠕變變形等。

一、減小裝配應(yīng)力的措施

設(shè)計(jì)時(shí)如果沒有考慮移動(dòng)部件重力在全行程內(nèi)造成的基礎(chǔ)件精度變化，造成裝配后的軸線幾何精度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)場采用不恰當(dāng)?shù)臄Q緊等措施使基礎(chǔ)件局部變形過大來導(dǎo)軌的直線度、平行度等精度，就會(huì)產(chǎn)生大的裝配應(yīng)力。機(jī)床使用時(shí)，地腳螺栓中受力大的螺栓蠕變快，導(dǎo)軌安裝基準(zhǔn)變化；同時(shí)，導(dǎo)軌的基準(zhǔn)變化將加劇導(dǎo)軌滑塊的磨損，軸線幾何精度喪失。

二、內(nèi)應(yīng)力工藝

機(jī)床基礎(chǔ)件大部分為鑄件，少量為焊接件，在鑄造或焊接過程中會(huì)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。為了使內(nèi)應(yīng)力充足釋放，往往采用自然失效的方式處理基礎(chǔ)件。自然失效周期長，不能達(dá)到生產(chǎn)時(shí)，采用熱時(shí)效的方式。熱時(shí)效耗能大，基礎(chǔ)件大小受限于時(shí)效爐的尺寸。目前流行的是振動(dòng)時(shí)效。床身的各階振型，作為振動(dòng)時(shí)效工藝參數(shù)選擇的依據(jù)，但是沒有定量給出鑄造殘余應(yīng)力振動(dòng)時(shí)效后應(yīng)力變化的大小。低頻振動(dòng)時(shí)效時(shí)零件變形量大，甚至出現(xiàn)破壞，為了防止出現(xiàn)這種現(xiàn)象，提出了超過1kHz的高頻振動(dòng)工藝方案，在兩塊焊接的鋼板上進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，高頻振動(dòng)愈能均化焊接件的殘余應(yīng)力的結(jié)論。焊接件一般質(zhì)量小，但是對于大型鑄件，高頻振動(dòng)受激振能量限制，不太適當(dāng)。某型號臥式加工中心床身結(jié)構(gòu)，利用模態(tài)分析選擇了振動(dòng)時(shí)效的激振頻率、支撐點(diǎn)、激振點(diǎn)和拾振點(diǎn)，根據(jù)工件質(zhì)量選擇了激振時(shí)間，根據(jù)大動(dòng)應(yīng)力和激振力的關(guān)系選擇了激振力大小，并且與原有振動(dòng)工藝應(yīng)力的效果進(jìn)行了對比。目前，對振動(dòng)時(shí)效的定量研討少，大部分工廠是按照經(jīng)驗(yàn)對大型基礎(chǔ)件進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理。

因此，為了減小內(nèi)應(yīng)力釋放變形造成的軸線基準(zhǔn)變形以及基準(zhǔn)變形造成的導(dǎo)軌滑塊非正常磨損，需要規(guī)范基礎(chǔ)件制造時(shí)的內(nèi)應(yīng)力工藝，定量控制內(nèi)應(yīng)力的大小。

數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)是為裝備制造業(yè)和提供基礎(chǔ)裝備的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，是裝備制造業(yè)的核心，其發(fā)展水平關(guān)乎和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的有量及其性能水平的高低已成為衡量一個(gè)綜合制造的重要標(biāo)志之一，其作為現(xiàn)代制造業(yè)的主流加工設(shè)備，已成為制造業(yè)和工業(yè)競爭的焦點(diǎn)。歷史和現(xiàn)實(shí)表明，發(fā)展數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)是提升機(jī)械工業(yè)競爭力的重要。

數(shù)控機(jī)床的加工工藝參數(shù)優(yōu)化范圍包括無約束優(yōu)化和約束優(yōu)化、單目標(biāo)優(yōu)化和多目標(biāo)優(yōu)化、單刃優(yōu)化和多刃優(yōu)化、單刀具優(yōu)化與多刀具優(yōu)化等。在實(shí)際生產(chǎn)中，目標(biāo)函數(shù)與約束條件多種多樣，選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求確定重要的目標(biāo)函數(shù)與約束條件。本文研討的重型機(jī)床的銑削加工是多約束、多目標(biāo)、多切削刃的優(yōu)化問題。

數(shù)控機(jī)床在加工過程中，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床本身的動(dòng)態(tài)特性可能會(huì)產(chǎn)生顫振現(xiàn)象，嚴(yán)重影響加工質(zhì)量，所以在建立優(yōu)化模型的約束中需要將顫振因素考慮進(jìn)去，顫振可以根據(jù)動(dòng)力學(xué)模型對加工過程的模擬來判斷。對于此臺機(jī)床而言，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度、切削超過3mm時(shí)，機(jī)床發(fā)生顫振。

隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的使用已經(jīng)越來越普遍。我國數(shù)控裝備在性方面與差距顯著。國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床整機(jī)的性水平與數(shù)控機(jī)床相比處于劣勢，尤其是加工中心及車銑復(fù)合數(shù)控加工裝備的性指標(biāo)明顯低于歐美日等國生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床。其次，與數(shù)控機(jī)床配套的功能部件，如數(shù)控刀架、刀庫、直線導(dǎo)軌、滾珠絲杠，機(jī)械手、主軸，還有一些的定位、檢測、警報(bào)裝置等的性水平與相比差距。其大多依靠，拖了數(shù)控機(jī)床主機(jī)發(fā)展的后腿，成為數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。

20世紀(jì)80年代，以某國為代表的一些工業(yè)發(fā)達(dá)開始了對機(jī)床性技術(shù)的研討。他們對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行現(xiàn)場跟隨試驗(yàn)，收集了大量的故障數(shù)據(jù)，分析處理所獲得的故障數(shù)據(jù)并進(jìn)行性評價(jià)，研討故障數(shù)據(jù)的分布規(guī)律，找到數(shù)控機(jī)床性的薄弱環(huán)節(jié)，從而進(jìn)行性增長設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的性增長。一則是對機(jī)床用戶反饋的故障信息進(jìn)行性分析，建立了機(jī)床診斷與預(yù)測系統(tǒng)，并在數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)、制造及裝配過程中建立了性體系。而日本則是對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行故障診斷與分析，研討數(shù)控機(jī)床的故障模式與故障原因，對數(shù)控機(jī)床性水平的提升有重要的意義。英國將模糊理論運(yùn)用到數(shù)控機(jī)床的性故障數(shù)據(jù)的分析及處理中，解決了性技術(shù)中的一些不確定性問題。意大利將可維修系統(tǒng)的(性及維修性)分析應(yīng)用于一系列機(jī)床上。應(yīng)用壽命數(shù)據(jù)分析，描述可維修部分的故障分布，然后給出了整個(gè)機(jī)床的方法。近幾年，數(shù)控機(jī)床性技術(shù)取得了深入的進(jìn)展，由守舊的定性分析到定量計(jì)算，并且計(jì)算機(jī)輔助性技術(shù)的產(chǎn)生推動(dòng)了數(shù)控機(jī)床性技術(shù)的發(fā)展。