数控机床结构设计与优化分析

摘要：在机械加工行业、制造业大发展的趋势下，数控机床进一步得到了快速化的提升及增长，但同时，生产过程中的稳定性、质量等环节，始终是重中之重，且不可有一丝的懈怠。因此，为了促使生产过程中的各项指标达标，为了适应不断发展的需求，数控机床结构设计及优化方面的工作，势在必行，得以立足现状，不断深思存在的问题点，一点一滴去突破后，才能够达到完善和提升数控机床应用能力的目的。

关键词：数控机床;结构设计;优化分析

引言：

在机械制造业崛起的发展趋势下，数控机床的结构设计环节，务必与时俱进，才能够适应机械制造业发展所需，才能够在提升零部件加工的精度等方面，得到有力地提升和改进。然而，相比工业发达的国家，我国机床技术依然存在一定的短板，为此，机床结构设计与优化分析方面的工作，将是需要持续性主抓的重点，不断提高机床自动化水平、精准度、耐用度后，数控机床才能够获得有力的发展，才能够为社会及经济的发展方面，发挥有力的促进作用。

一、数控机床概述

数控机床工作过程，是通过软件编码的方式，发出相应的指令要求后，实现对机床系统性控制的应用，为此，在实际数据编码过程中，首要任务是通透性了解生产要求，因为了解得越全面，越有利于编辑和抑制指令的输出，进而，获得有效性的生产操作要求后，才能够生产出尺寸达标、美轮美奂的零部件。同时，在数控机床应用过程中，信号传输部分将是重中之重，在此过程中，每一部分的运行符合生产所需后，生产加工过程才能够顺利开展。此外，数控机床应用过程中，确保设备布置的严密性，重视小批量加工的应用，重视生产过程中自动化控制、自动化水平提升等一系列工作后，生产效率及质量方面才能有力地发展。

二、数控机床机械结构设计概念

通常，数控机床的结构设计，主要是由主轴部件、支撑部件及传送机构组成，同时，在数控机床应用过程中，高度的稳定性和抗震效果，是核心点所在。在数控机床设计中，完善及优化此些结构的工作，促使结构之间的联系度和可靠性提升，进而达到提升生产效率，实现创造更多价值的目标。在实际应用过程中，数控机床主轴部件主要控制转速的快慢，传送机构则是引擎部件，支撑结构承担骨架的作用，在现下及未来的发展过程中，务必在此些方面不断创新、不断深耕，只有这样，才能够为数控机床结构设计的优化方面，发挥极大地助力及保障作用[1]。

三、数控机床机械结构设计优化策略分析

（一）加强稳定性设计，提高使用寿命

在数控机床加工过程中，通常承受的载荷都较大，此种情形下，机床本身受到创伤后，使用寿命也将会处于不断降低的趋势，同步性致使机床的稳定性处于不利态势中，长此以往，生产环节的质量、产品的精度等，也都备受影响，难以达标。为此，经过不断实践及研究发现抗振动性材料的应用，可以增强机床工作的稳定性，因此，需要在材料的创新、选择及应用方面，不断下深功，进一步在机床使用过程中，重视维护保养工作，针对发现的细节问题及时解决，只有这样，数控机床的稳定性，才能够获得有力的保障，进而为后期的机械加工、生产方面，奠定坚实性地基础[2]。

（二）引进新技术的举措

为促使数控机床作业过程中精度及效率的提升，在立足现有数控机床结构设计技术的基础上，引进新技术手段的举措，是关键点所在，在此过程中，通过新技术的注入，机床设计环节将获得发展的动力，进一步为数控机床未来的发展，起到有力地促进及推动作用。

实际设计过程中，三维建模分析技术的引入，对数控机床的稳定性和操作性方面起到有力的支撑作用，同时，数控机床自身作业的技术水平也得到了有效地加强及提升。此外，实际设计环节，针对电气内容的设计和综合性优化与完善等一系列的工作，需要持续性主抓，促使此些方面得到有力发展后，机床操作流程能够获得有效性简化的目的。与此同时，通过算法模型的应用，促使数控机床相关数据信息获得整合优化、分析后，既能够达到提升数据的有效利用率的目的，又能够达到减少误差的目的，同步性為机床应用过程中稳定性的提升方面，发挥有力的促进作用[3]。

（三）数控机床主轴运行精度和速度的提高

数控机床结构设计中，提高主轴运行过程中的精度和速度是核心点所在，在此过程中，经过人们进一步地实践发现，通过静压空气轴承主轴在数控机床上的应用，不仅能够达到提高运行速度和精度的目的，而且能够实现微小孔高速加工的应用，因此，得以备受机床企业的青睐。此外，与其他轴承主轴相比，静压空气主轴具有使用寿命长、良好的动态性等方面的优势，因此，受到人们的一致好评，进一步得到广泛采用。

与此同时，基于我国数控机床技术发展较晚，基础方面较为薄弱的现状，相关数控仪器、工具检具的精确度较低的情形，在进行设备大批量生产的过程中，精度一致性不高将又是一大痛点所在。此种情形持续性蔓延时，带来的影响度将难以估量，为此，相关设计者、生产者，务必在数控机床的精确度方面下深功，不断提升相应的要求及标准，注重机床使用过程中检修和保养等一系列工序后，生产精确度方面才能够获得有力地发展成果[4]。

四、结束语

数控机床技术将是工业技术得以发展及提升的基础，为了促使数控机床结构得到优化，务必通过大量创新技术及人才发挥的效力作用，才能够为数控机床结构的完善方面，为数控机床可靠性的提升方面，发挥极大的助力作用。同时，数控机床的创新及开拓方面的工作，务必与市场中用户的实际加工需要进行有效结合，才能够为数控机床行业实现可持续发展方面，发挥极大的助力影响作用。

参考文献：

[1]梁铭祥.数控机床机械结构设计和制造技术新动态的探讨[J].科技展望，2017，27（22）：82.

[2]高爱松.数控机床机械结构设计和制造技术新动态探讨[J].湖北农机化，2019（10）：17.

[3]刘碧云.数控机床机械结构设计和制造技术新动态的研究[J].南方农机，2019，50（23）：135，139.

[4]刘世豪，张云顺，王宏睿. 数控机床主轴优化设计专家系统研究[J].农业机械学报，2016，47（4）：10.

作者简介：杨亮（1985.7—），男，汉，辽宁锦州，研究生，工程师，沈阳机床（集团）有限责任公司，数控车床，110000。