具有較高的靜、動剛度和良好抗震性機床的剛度反映了機床機構抵抗變形的能力。機床變形產生的誤差，通常很難通過調整和補償的方法予以徹底的解決。為了滿足數控機床高效、高精度、高可靠性以及自動化的要求，與普通機床相比，數控機床應具有更高的靜剛度。此外，為了充分發揮機床的效率，加大切削用量，還必須提高機床的抗震性，避免切削時產生的共振和顫振。而提高機構的動剛度是提高機床抗震性的基本途徑。三、數控機床對機械結構的基本要求具有較好的熱穩定性

機床的熱變性是影響機床加工精度的主要因素之一。由于數控機床的主軸轉速、快速進給都遠遠超過普通機床，機床又長時間處于連續工作狀態，電動機、絲杠、軸承、導軌的發熱都比較嚴重，加上高速切削產生的切屑的影響，使得數控機床的熱變性影響比普通機床要嚴重得多。雖然在先進的數控系統具有熱變性補償功能，但是它并不能完全消除熱變性對于加工精度的影響，在數控機床上還應采取必要的措施，盡可能減小機床的熱變性。具有較高的運動精度和良好的低速穩定性

利用伺服系統代替普通機床的進給系統是數控機床的主要特點。伺服系統最小的移動量（脈沖當量），一般只有0.001mm，甚至更小；最低進給速度，一般只有1mm/min，甚至更低。這就要求進給系統具有較高的運動精度，良好的跟蹤性能和低速穩定性，才能對數控系統的位置指令做出準確的響應，從而得到要求的定位精度。傳動裝置的間隙直接影響著機床的定位精度，雖然在數控系統中可以通過間隙補償、單向定位等措施減小這一影響，但不能完全消除。特別是對于非均勻間隙，必須機械消除間隙措施，才能得到較好的解決。具有良好的操作、安全防護性能方便、舒適的操作性能，是操作者普遍關心的問題。在大部分數控機床上，刀具和工件的裝卸、刀具和夾具的調整、還需要操作者完成，機床的維修更離不開人，而且由于加工效率的提高，數控機床的工件裝卸可能比普通機床更加頻繁，因此良好的操作性能是數控機床設計時必須的問題。數控機床是一種高度自動化的加工設備，動作復雜，高速運動部件較多，對機床動作互鎖、安全防護性能的要求也比普通機床要高很多。同時，數控機床一般都有高壓、大流量的冷卻系統，為了防止切屑、冷卻液的飛濺，數控機床通常都應采用封閉和半封閉的防護形式，增加防護性能。

四、提高數控機床性能的措施1、合理選擇數控機床的總體布局

機床的總體布局直接影響到機床的結構和性能。合理選擇機床布局，不但可以使機械結構更簡單、合理、經濟，而且能提高機床剛度、改善機床受力情況，提高熱穩定性和操作性能，使機床滿足數控化的要求。工作臺與銑頭完成進給多刀加工

數控銑床四種布局方案適應的工件重量、尺寸卻不同。（a）適應較輕工件；（b）適應較大尺寸工件；（c）適應較重工件；（d）適應更重更大工件。

1）數控機床布局特點（1）不同布局適應不同的工件形狀、尺寸及重量2）不同布局有不同的運動分配及工藝范圍

數控鏜銑床的三種布局方案中：（a）主軸立式布置，上下運

動，對工件頂面進行加工；（b）主軸臥式布置，加工工

作臺上分度工作臺的配

合，可加工工件多個側面；

（c）在（b）基礎上再增加一

個數控轉臺，可完成工件

上更多內容的加工。

3）不同布局有不同的機床結構性能數控臥式鏜銑床中，（a）、（b）為T形床身布局，工作臺支承于床身，剛度好，工作臺承載能力強；4）不同布局影響機床操作方便程度（b）為傾斜床身-傾斜滑板，排屑亦較方便，中小規格的數控車床其床身的傾斜度以60°，大型的數控車床采用75°（c）水平床身-傾斜滑板，具有水平床身工藝性好，寬度方向的尺寸小，且排屑方便，是臥式數控車床的最佳布局形式。2、提高結構件的剛度抗振性能

結構的剛度直接影響機床的精度和動態性能。機床的剛度主要決定于組成機械系統的部件質量、剛度、阻尼、固有頻率以及負載激振頻率等。提高機床結構剛度主要措施有：改善機械部分構件；利用平衡機構補償部件變性；改善并構件間的連接形式；縮短傳動鏈，適當加大傳動軸，對軸承和滾珠絲杠等傳動部件進行預緊等等。1）提高剛度的措施：立柱結構措施1支承件截面形狀盡量選用抗彎的方截面和抗扭的圓截面或采用封閉型床身封閉整體箱形結構措施2合理布置支承件隔板的筋條

隔板的作用是將作用于支承板的局部載荷傳遞給其它壁板,從而使整個支承件承受載荷,提高支承件的自身剛度“T”形隔板連接，主要提高水平面抗彎剛度，對提高垂直面抗彎剛度和抗扭剛度不顯著，多用在剛度要求不高的床身上1）提高剛度的措施：“W”形隔板，能較大地提高水平面上的抗彎抗扭剛度，對中心距超過1500mm的長床身，效果最為顯著1）提高剛度的措施：1）提高剛度的措施：“”形隔板，在垂直面和水平面上的抗彎剛度都比較高，鑄造性能好，在大中型車床上應用較多。1）提高剛度的措施：斜向拉筋，床身剛度最高，排屑容易1）提高剛度的措施：措施3增加導軌與支承件的連接部分的剛度連接剛度:支承件在連接處抵抗變形的能力,稱為支承件的連接剛度。措施4增加機床各部件的接觸剛度和承載能力采用刮研的方法增加單位面積上的接觸點在結合面之間施加足夠大的預加載荷,增加接觸面積。1）提高剛度的措施：1）提高剛度的措施：措施5合理選用構件的材料床身、立柱等支承件采用鋼板或型鋼焊接

——增加剛度、減輕重量、提高抗振性鑄件:容易獲得復雜結構的支承件,鑄鐵的內摩擦力大,阻尼系數大,振動的衰減性能好,成本低.鑄件的周期較長,需做木型模,易產生縮孔、氣泡等缺陷。焊接件:鋼材的強度比鑄鐵高，質量可比鑄件減輕20%-50%，不需要木模和澆注，生產周期短，不易出現廢品。2）提高機床抗振性

高速轉動零部件的動態不平衡力與切削產生的振動，是引起機床振動的主要原因。提高數控機床抗振性的主要措施有：對機床高速轉旋轉部件，特別是主軸部件進行動平衡，對傳動部件進行消隙處理，減少機床激振力；提高機械部件的靜態剛度和固有頻率，避免共振，在機床結構大件中充填阻尼材料，在大件表面噴涂阻尼涂層抑制振動等。2）提高抗振性措施措施1采用封砂床身結構底座內所充填的混凝土的內摩擦阻尼較高，再配以封砂的床身，使機床有較高的抗振性。措施2采用混凝土、樹脂混凝土或人造花崗巖(AG)作支承件的材料人造大理石床身（混凝土聚合物）2）提高抗振性措施天然大理石床身2）提高抗振性措施3、減少機床的熱變形

引起機床熱變形的主要原因是機床內部熱源發熱，摩擦以及切削產生的發熱。減少機床熱變形的措施主要有：采用伺服電動機和主軸電動機、變量泵等低能耗執行元件，減少熱量的產生；簡化傳動系統的結構，減少傳動齒輪、傳動軸，采用低摩擦系數的導軌和軸承，減少摩擦發熱；改善散熱條件、增加隔熱措施、對發熱部件（如：電柜、絲桿、油箱等）進行強制冷卻，吸收熱量，避免溫升；采用對稱結構設計，使部件均勻受熱；對切削部分采用高壓、大流量冷卻系統冷卻等等。措施1將熱源置于易散熱的位置3、減少機床的熱變形措施2采用滾動導軌或靜壓導軌來減少摩擦副之間的摩擦3、減少機床的熱變形主軸措施3對機床熱源進行強制冷卻冷卻風管3、減少機床的熱變形

這種結構相對熱源是對稱的。這樣在產生熱變形時，可保證工件或刀具回轉中心對稱線的位置不變，從而減小熱變形對加工精度的影響。最典型的實例是許多臥式加工中心所采用的框式雙立柱結構，主軸箱嵌入框式立柱內，且以立柱左、右導軌兩內側定位，在熱變形時，主軸中心在水平方向的位置保持不變，從而減小了熱變形的影響。措施4采用對稱原則設計數控機床結構3、減少機床的熱變形措施5使機床主軸的熱變形發生在刀具切入的垂直方向上3、減少機床的熱變形措施6采用排屑系統隨時將切屑排到機床外3、減少機床的熱變形措施7