數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)是由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過滾珠絲杠帶動(dòng)刀具或工件完成各坐標(biāo)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。為確定進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和工作穩(wěn)定性，在設(shè)計(jì)機(jī)械裝置時(shí)，以低摩擦、低慣量、高剛度為原則，較近又研制了新型的陶瓷主軸，重量輕，熱膨脹率低，用在加工中心上，具有高的剛性和精度。

對(duì)加工精度有直接影響的主軸組件的精度、剛度、抗振性和熱變形性能要求，可以通過主軸組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和正確的軸承組合及選用用軸承加以確定。為提升生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度，主軸上的卡盤有刀具或工件的自動(dòng)夾緊、放松、切屑清理及卡盤準(zhǔn)松機(jī)構(gòu)。

具體措施有：

一、對(duì)滾動(dòng)導(dǎo)軌和絲杠預(yù)加載荷，預(yù)拉伸；

二、采用低摩擦、輕拖動(dòng)、的滾珠絲杠和直線滾動(dòng)導(dǎo)軌；

三、通過消隙裝置去掉齒輪、絲杠、聯(lián)軸器的傳動(dòng)間隙；

四、采用大扭矩、寬調(diào)速的伺服電機(jī)直接與絲杠相聯(lián)接，縮短和簡(jiǎn)化進(jìn)給傳動(dòng)鏈；

數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)幾何誤差的類型與算法

一、熱變形誤差：因?yàn)闄C(jī)床的內(nèi)部熱源和環(huán)境熱擾動(dòng)導(dǎo)致機(jī)床的結(jié)構(gòu)熱變形而產(chǎn)生的誤差。

二、外界干擾誤差：因?yàn)榄h(huán)境和運(yùn)行工況的變化所引起的隨機(jī)誤差。

三、機(jī)床的控制系統(tǒng)誤差：包括機(jī)床軸系的伺服誤差（輪廓跟隨誤差），數(shù)控插補(bǔ)算法誤差。

四、機(jī)床的振動(dòng)誤差：在切削加工時(shí)，數(shù)控機(jī)床因?yàn)楣に嚨娜嵝院凸ば虻亩嘧?，其運(yùn)行狀態(tài)有愈大的可能性落入不不亂區(qū)域，從而激起強(qiáng)烈的顫振。導(dǎo)致加工工件的表面質(zhì)量和幾何外形誤差。

五、檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試誤差：（1）因?yàn)檎闪總鞲衅鞯闹圃煺`差及其在機(jī)床上的安裝誤差引起的丈量傳感器反饋系統(tǒng)本身的誤差；（2）因?yàn)闄C(jī)床零件和機(jī)構(gòu)誤差以及在使用中的變形導(dǎo)致丈量傳感器泛起的誤差。

六、機(jī)床的原始制造誤差：是指由組成機(jī)床各部件工作表面的幾何外形、表面質(zhì)量、相互之間的位置誤差所引起的機(jī)床運(yùn)動(dòng)誤差，是數(shù)控機(jī)床幾何誤差產(chǎn)生的主要原因。

七、切削負(fù)荷造成工藝系統(tǒng)變形所導(dǎo)致的誤差：包括機(jī)床、刀具、工件和夾具變形所導(dǎo)致的誤差。這種誤差又稱為“讓刀”，它造成加工零件的外形畸變，當(dāng)加工薄壁工件或使用細(xì)長(zhǎng)刀具時(shí)，這一誤差愈為嚴(yán)峻。

八、其它誤差：如編程和操縱錯(cuò)誤帶來的誤差。

在條件下，機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的分布位置變化、移動(dòng)部件的速度和加速度變化和所受負(fù)載的變化，都會(huì)造成機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性較準(zhǔn)靜態(tài)發(fā)生改變。因此，機(jī)械環(huán)節(jié)面臨的核心問題是要分析系統(tǒng)零部件和動(dòng)靜結(jié)合部在不同位移/姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(速度、加速度)下所受到的移動(dòng)部件重力、加工切削力、預(yù)緊力、摩擦力和慣性力等多源力以及其物理行為特性，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全工作狀態(tài)下的動(dòng)力學(xué)性能定量計(jì)算與分析，進(jìn)而對(duì)機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式、零部件布局和尺寸參數(shù)以及裝配過程參數(shù)等進(jìn)行主動(dòng)設(shè)計(jì)。

伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是進(jìn)給系統(tǒng)的能量輸入環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)進(jìn)給系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源。由于電機(jī)結(jié)構(gòu)非線性和驅(qū)動(dòng)電路非線性，直線電機(jī)及旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)輸出的力矩并不是名義指令力矩，而是存在多階干擾諧波成分。在場(chǎng)合，進(jìn)給軸處于不斷加減速或頻繁換向狀態(tài)，此時(shí)伺服進(jìn)給系統(tǒng)的跟隨誤差受到數(shù)控指令頻寬、伺服系統(tǒng)帶寬以及伺服參數(shù)的共同影響，僅靠調(diào)整伺服參數(shù)無(wú)法減小跟隨誤差和其運(yùn)動(dòng)性能。

在多軸聯(lián)動(dòng)加工場(chǎng)合，由于各軸的伺服特性、機(jī)械特性各不相同，數(shù)控系統(tǒng)分配給各軸的指令也不相同，導(dǎo)致各軸跟隨誤差不協(xié)調(diào)，造成聯(lián)動(dòng)精度下降。因此，伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)面臨的核心問題是研討電機(jī)結(jié)構(gòu)非線性(磁鏈諧波、三相繞組不對(duì)稱、繞組匝間短路故障、齒槽效應(yīng)及直線電機(jī)的端部效應(yīng)等)和驅(qū)動(dòng)電路存在非線性(三相驅(qū)動(dòng)電壓不對(duì)稱、寄生電容、死區(qū)效應(yīng)以及電流傳感器反饋誤差等)因素對(duì)電機(jī)力/力矩特J睦的影響機(jī)制，提出基于諧波特征的補(bǔ)償策略，實(shí)現(xiàn)中間解禍，并根據(jù)位移波動(dòng)的允差設(shè)計(jì)出控制策略。另外，需研討加減速段伺服進(jìn)給系統(tǒng)跟隨誤差的形成機(jī)制，提出相應(yīng)的伺服控制方法，提升單軸控制精度和多軸聯(lián)動(dòng)精度。

要提升機(jī)床的精度和熱性能，在設(shè)計(jì)階段，從提升機(jī)床的熱特性、熱剛度入手，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的主動(dòng)熱控，從根本上提升機(jī)床的熱性能。雖然人們自20世紀(jì)40年代就已開始對(duì)機(jī)床熱特性進(jìn)行研討，但是由于守舊機(jī)床在精度和速度上沒有現(xiàn)代制造要求的這么高，熱問題不嚴(yán)重，且由于機(jī)床及其部件類型和負(fù)載的多樣性、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性以及機(jī)床溫度場(chǎng)和熱變形受多種因素的影響，故其研討一般都是針對(duì)具體機(jī)床，采用實(shí)驗(yàn)研討法或數(shù)值模擬法，分析機(jī)床的各種熱源及其對(duì)機(jī)床溫度場(chǎng)的影響，在機(jī)床熱設(shè)計(jì)方面就形成了“頭疼醫(yī)頭、腳疼醫(yī)腳”的現(xiàn)象，沒有形成系統(tǒng)的理論、方法和分析工具，這顯然與當(dāng)前機(jī)床發(fā)展的要求不相適應(yīng)。