數控機床輕量化技術研究進展*

張 松，劉 斌，房玉杰

（1.山東大學機械工程學院，高效潔凈機械制造教育部重點實驗室，濟南 250061；2.山東大學機械工程國家級實驗教學示范中心，濟南 250061）

數控機床作為“工業母機”，為制造業的發展作出了重要貢獻，因此提高數控機床的結構設計和制造水平是發展先進制造技術的重要內容[1]。雖然目前我國數控機床行業有一定的自主研發能力，但在數控機床的穩定性、加工誤差控制以及制造成本方面與歐美發達國家相比，差距仍然比較大。現階段，國內高性能數控機床研制的成本仍然比較高，主要原因是國內的機床設計大多依賴于設計經驗，設計創新力度不夠。同時為了保證數控機床的加工精度需要不斷提高機床剛度，由此便需要增加機床各零部件的壁厚及體積，從而造成數控機床的質量過大。因此，如何在保證機床加工精度和剛度等條件下對數控機床進行“減重”成為了當前熱點議題，數控機床輕量化設計也成為了機床綠色制造領域最為有意義的課題之一。

數控機床輕量化技術是指在保證加工精度、剛度及本身靜動態特性等條件下，對機床進行“瘦身”，減去不必要的重量，同時降低數控機床在加工時的能耗。現階段，輕量化技術的應用主要是集中在發展趨勢較好的汽車領域，如汽車的車身框架和汽車的底盤結構減重等，而針對數控機床等方面的應用還相對較少。目前數控機床輕量化方法主要包括3個方面，一是優化結構，在保證數控機床靜動態性能不變的前提下，盡可能減少材料的使用；……