加工是 機床用戶追求的目標，閥門機床加工工藝作為獲取零件的環(huán)節(jié)，其優(yōu)劣對零件加工質(zhì)量和效率有直接影響。當前，機床用戶在切削加工編程階段由于缺乏對機床本體性能的認識，僅考慮刀具與工件的幾何約束關系進行工藝編程，工藝制定和參數(shù)選擇多憑人員的習慣和經(jīng)驗。此外，在加工復雜型面零件時，強時變、參變的切削負載將激發(fā)工藝系統(tǒng)的復雜響應，易導致加工過程失穩(wěn)、零件報廢。目前提高加工質(zhì)量的常用方法是 采用“加工-分析一測量一修正一再加工”的思路，生產(chǎn)周期長，成本高。隨著對加工的不斷追求，這種傳統(tǒng)的被動式工藝制定流程難以充分發(fā)揮機床的使用效率。
實際上，加工過程與工藝系統(tǒng)之間存在交互機制，想要實現(xiàn)加工，首先需研究切削過程與工藝系統(tǒng)之間的動態(tài)交互作用機理。
針對不同機床性能、刀具性能和零件加工要求，綜合工藝系統(tǒng)特性和工藝過程，考慮物理性能約束，提出面向加工的刀具路徑規(guī)劃與工藝參數(shù)優(yōu)化方法，實現(xiàn)工藝系統(tǒng)與加工過程的較優(yōu)匹配。其次，研究考慮加工過程影響的機床自適應控制技術，在伺服驅(qū)動環(huán)節(jié)和數(shù)控環(huán)節(jié)控制策略，實現(xiàn)多源物理量在線測量、加工誤差分析與補償，提高加工效率和質(zhì)量。
精度保持性相關技術
精度保持性是 評價三面車床性能的重要指標之一，也是 影響國產(chǎn)數(shù)控機床性能的主要瓶頸。當前，國內(nèi)還沒有一個比較系統(tǒng)的精度保持性研究體系。另外，通過對國產(chǎn)數(shù)控機床精度衰退的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)造成國產(chǎn)數(shù)控機床精度保持性差的原因主要是 非正常磨損。
因此，為提高國產(chǎn)機床的精度保持性，需針對國產(chǎn)數(shù)控機床的設計、制造過程和使用環(huán)境，建立精度保持性理論體系，研究相應的措施。在幾何精度保持性方面，設計階段應考慮導軌滑塊、絲杠螺母等動結(jié)合部的壽命設計，考慮重力影響的大型結(jié)合面的精度設計；在制造階段實現(xiàn)內(nèi)應力的合理控制，動、靜結(jié)合面的小或無應力裝配，較終減小移動部件質(zhì)心位置變化造成的基礎件變形、基礎件內(nèi)應力釋放變形、裝配應力造成的螺栓蠕變等引起的導軌滑塊非正常磨損。
在主軸精度保持性方面，研究主軸軸承間隙配合)、軸承預緊力等裝配參數(shù)，以及主軸密封與潤滑方式，設計階段考慮服役狀態(tài)合理選擇軸承與主軸配合、冷卻參數(shù)以及密封結(jié)構等。制造階段關注服役態(tài)下軸承預緊力措施，以減小軸承非正常磨損。在運動精度保持性方面，研究運動部件非正磨損造成的機械參數(shù)變化，電器參數(shù)老化造成的電器參數(shù)變化，以及兩者間的機電參數(shù)不匹配而引起的運動精度保持性衰退機理，研究機械參數(shù)、電器參數(shù)的辨識方法及自適應控制算法，實現(xiàn)運動精度的恢復與保持。在整機精度監(jiān)控方面，實時監(jiān)控機床使用階段的工作環(huán)境和運行狀態(tài)，選擇合適的監(jiān)控參數(shù)以及參數(shù)閡值，機床在正常條件下使用，也是 延長精度保持性的措施。
性相關技術
機床性技術已成為機床行業(yè)較主要的關鍵技術之一，也是 一直影響國產(chǎn)數(shù)控機床市場信譽和競爭力的主要問題。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展和積累，國產(chǎn)數(shù)控機床性技術研究雖然在性建模、故障分析、性設計、性試驗和性增長等方面取得了明顯進展，但與機床相比還處于落后狀態(tài)。
數(shù)控機床是 一個故障模式多樣、故障機理復雜、故障可的復雜系統(tǒng)，其性研究在技術上多學科相互交叉、時間上貫穿機床全生命周期、空間上涉及多部門協(xié)同，是 一項復雜的系統(tǒng)工程。國產(chǎn)機床性所面臨的核心技術問題是 ，需針對機床全生命周期性試驗、建模、分析、設計等方面的基礎研究，深入開展機床制造性、裝配性、早期故障排除性、使用性、維修性設計和預防性維修策略等性技術研究，提性數(shù)據(jù)積累能力，提出數(shù)控機床整機、功能部件和關鍵零件的性概率設計方法，深入研究故障產(chǎn)生的物理本質(zhì)、故障相關性、故障模式及規(guī)律，重視維修性和可用性，實現(xiàn)數(shù)控機床設計、制造和使用全生命周期內(nèi)的性增長，加快凝練出國產(chǎn)機床性技術體系，制定性技術規(guī)范和技術標準，提高國產(chǎn)機床性。
