數(shù)控機床結構設計與優(yōu)化分析

摘要：在機械加工行業(yè)、制造業(yè)大發(fā)展的趨勢下，數(shù)控機床進一步得到了快速化的提升及增長，但同時，生產過程中的穩(wěn)定性、質量等環(huán)節(jié)，始終是重中之重，且不可有一絲的懈怠。因此，為了促使生產過程中的各項指標達標，為了適應不斷發(fā)展的需求，數(shù)控機床結構設計及優(yōu)化方面的工作，勢在必行，得以立足現(xiàn)狀，不斷深思存在的問題點，一點一滴去突破后，才能夠達到完善和提升數(shù)控機床應用能力的目的。

關鍵詞：數(shù)控機床;結構設計;優(yōu)化分析

引言：

在機械制造業(yè)崛起的發(fā)展趨勢下，數(shù)控機床的結構設計環(huán)節(jié)，務必與時俱進，才能夠適應機械制造業(yè)發(fā)展所需，才能夠在提升零部件加工的精度等方面，得到有力地提升和改進。然而，相比工業(yè)發(fā)達的國家，我國機床技術依然存在一定的短板，為此，機床結構設計與優(yōu)化分析方面的工作，將是需要持續(xù)性主抓的重點，不斷提高機床自動化水平、精準度、耐用度后，數(shù)控機床才能夠獲得有力的發(fā)展，才能夠為社會及經濟的發(fā)展方面，發(fā)揮有力的促進作用。

一、數(shù)控機床概述

數(shù)控機床工作過程，是通過軟件編碼的方式，發(fā)出相應的指令要求后，實現(xiàn)對機床系統(tǒng)性控制的應用，為此，在實際數(shù)據(jù)編碼過程中，首要任務是通透性了解生產要求，因為了解得越全面，越有利于編輯和抑制指令的輸出，進而，獲得有效性的生產操作要求后，才能夠生產出尺寸達標、美輪美奐的零部件。同時，在數(shù)控機床應用過程中，信號傳輸部分將是重中之重，在此過程中，每一部分的運行符合生產所需后，生產加工過程才能夠順利開展。此外，數(shù)控機床應用過程中，確保設備布置的嚴密性，重視小批量加工的應用，重視生產過程中自動化控制、自動化水平提升等一系列工作后，生產效率及質量方面才能有力地發(fā)展。

二、數(shù)控機床機械結構設計概念

通常，數(shù)控機床的結構設計，主要是由主軸部件、支撐部件及傳送機構組成，同時，在數(shù)控機床應用過程中，高度的穩(wěn)定性和抗震效果，是核心點所在。在數(shù)控機床設計中，完善及優(yōu)化此些結構的工作，促使結構之間的聯(lián)系度和可靠性提升，進而達到提升生產效率，實現(xiàn)創(chuàng)造更多價值的目標。在實際應用過程中，數(shù)控機床主軸部件主要控制轉速的快慢，傳送機構則是引擎部件，支撐結構承擔骨架的作用，在現(xiàn)下及未來的發(fā)展過程中，務必在此些方面不斷創(chuàng)新、不斷深耕，只有這樣，才能夠為數(shù)控機床結構設計的優(yōu)化方面，發(fā)揮極大地助力及保障作用[1]。

三、數(shù)控機床機械結構設計優(yōu)化策略分析

（一）加強穩(wěn)定性設計，提高使用壽命

在數(shù)控機床加工過程中，通常承受的載荷都較大，此種情形下，機床本身受到創(chuàng)傷后，使用壽命也將會處于不斷降低的趨勢，同步性致使機床的穩(wěn)定性處于不利態(tài)勢中，長此以往，生產環(huán)節(jié)的質量、產品的精度等，也都備受影響，難以達標。為此，經過不斷實踐及研究發(fā)現(xiàn)抗振動性材料的應用，可以增強機床工作的穩(wěn)定性，因此，需要在材料的創(chuàng)新、選擇及應用方面，不斷下深功，進一步在機床使用過程中，重視維護保養(yǎng)工作，針對發(fā)現(xiàn)的細節(jié)問題及時解決，只有這樣，數(shù)控機床的穩(wěn)定性，才能夠獲得有力的保障，進而為后期的機械加工、生產方面，奠定堅實性地基礎[2]。

（二）引進新技術的舉措

為促使數(shù)控機床作業(yè)過程中精度及效率的提升，在立足現(xiàn)有數(shù)控機床結構設計技術的基礎上，引進新技術手段的舉措，是關鍵點所在，在此過程中，通過新技術的注入，機床設計環(huán)節(jié)將獲得發(fā)展的動力，進一步為數(shù)控機床未來的發(fā)展，起到有力地促進及推動作用。

實際設計過程中，三維建模分析技術的引入，對數(shù)控機床的穩(wěn)定性和操作性方面起到有力的支撐作用，同時，數(shù)控機床自身作業(yè)的技術水平也得到了有效地加強及提升。此外，實際設計環(huán)節(jié)，針對電氣內容的設計和綜合性優(yōu)化與完善等一系列的工作，需要持續(xù)性主抓，促使此些方面得到有力發(fā)展后，機床操作流程能夠獲得有效性簡化的目的。與此同時，通過算法模型的應用，促使數(shù)控機床相關數(shù)據(jù)信息獲得整合優(yōu)化、分析后，既能夠達到提升數(shù)據(jù)的有效利用率的目的，又能夠達到減少誤差的目的，同步性為機床應用過程中穩(wěn)定性的提升方面，發(fā)揮有力的促進作用[3]。

（三）數(shù)控機床主軸運行精度和速度的提高

數(shù)控機床結構設計中，提高主軸運行過程中的精度和速度是核心點所在，在此過程中，經過人們進一步地實踐發(fā)現(xiàn)，通過靜壓空氣軸承主軸在數(shù)控機床上的應用，不僅能夠達到提高運行速度和精度的目的，而且能夠實現(xiàn)微小孔高速加工的應用，因此，得以備受機床企業(yè)的青睞。此外，與其他軸承主軸相比，靜壓空氣主軸具有使用壽命長、良好的動態(tài)性等方面的優(yōu)勢，因此，受到人們的一致好評，進一步得到廣泛采用。

與此同時，基于我國數(shù)控機床技術發(fā)展較晚，基礎方面較為薄弱的現(xiàn)狀，相關數(shù)控儀器、工具檢具的精確度較低的情形，在進行設備大批量生產的過程中，精度一致性不高將又是一大痛點所在。此種情形持續(xù)性蔓延時，帶來的影響度將難以估量，為此，相關設計者、生產者，務必在數(shù)控機床的精確度方面下深功，不斷提升相應的要求及標準，注重機床使用過程中檢修和保養(yǎng)等一系列工序后，生產精確度方面才能夠獲得有力地發(fā)展成果[4]。

四、結束語

數(shù)控機床技術將是工業(yè)技術得以發(fā)展及提升的基礎，為了促使數(shù)控機床結構得到優(yōu)化，務必通過大量創(chuàng)新技術及人才發(fā)揮的效力作用，才能夠為數(shù)控機床結構的完善方面，為數(shù)控機床可靠性的提升方面，發(fā)揮極大的助力作用。同時，數(shù)控機床的創(chuàng)新及開拓方面的工作，務必與市場中用戶的實際加工需要進行有效結合，才能夠為數(shù)控機床行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展方面，發(fā)揮極大的助力影響作用。

參考文獻：

[1]梁銘祥.數(shù)控機床機械結構設計和制造技術新動態(tài)的探討[J].科技展望，2017，27（22）：82.

[2]高愛松.數(shù)控機床機械結構設計和制造技術新動態(tài)探討[J].湖北農機化，2019（10）：17.

[3]劉碧云.數(shù)控機床機械結構設計和制造技術新動態(tài)的研究[J].南方農機，2019，50（23）：135，139.

[4]劉世豪，張云順，王宏睿. 數(shù)控機床主軸優(yōu)化設計專家系統(tǒng)研究[J].農業(yè)機械學報，2016，47（4）：10.

作者簡介：楊亮（1985.7—），男，漢，遼寧錦州，研究生，工程師，沈陽機床（集團）有限責任公司，數(shù)控車床，110000。