横梁作为桥式龙门铣床的主要移动部件,其结构设计直接影响机床整机的工作性能。为此,提出了一种以质量屋为核心,融合正交试验设计、模糊线性回归理论和(0~1)目标规划优势于一体的横梁优选设计方法。在调研咨询确定横梁设计需求的基础上,运用层次分析法计算设计需求相对权重;通过正交试验设计制定横梁候选方案,获得横梁工程特性三维建模仿真值,并进行横梁设计方案符合度等级的评定,从而完成质量屋的构建;运用模糊线性回归理论建立质量屋中参数之间的函数关系,并构建(0~1)目标规划模型进行方案优选,确定参数组合为“箱中箱—井—20mm—线轨”的横梁优选方案。研究结果表明优选设计后,横梁的静动态性能明显得到改善,且实现了轻量化设计,验证了所提方法的正确性和可行性。

以桥式龙门铣床滑枕为研究对象，针对其结构特点，建立了滑枕有限元分析模型，利用ANSYS Workbench对其进行静动态特性仿真分析。根据有限元分析结果，找出原滑枕结构的薄弱环节，设计了5种滑枕结构改进方案，并运用静动态性能模糊综合评价方法实现滑枕改进方案的多目标优选。对优选方案的关键尺寸进行优化，得到最终的滑枕优化结构，并对其进行验证分析。结果表明对滑枕的结构改进和关键尺寸优化有效提高了滑枕的静动态特性，优化后的滑枕最大变形减小了63.7%，最大应力减小了81.3%，一阶固有频率增加了34.6%，同时，滑枕质量减小了5.3%，实现了滑枕的轻量化设计，为数控机床其它关键零部件的设计提供了有益参考。

针对丝杠进给系统热误差监测点多,且测点之间存在复共线性影响热误差建模精度的问题,提出了一种综合测点优化的方法。首先利用Pearson相关性分析筛选出相关性较高的点,其次利用灰色关联法求出各温度变量间的灰色关联度并由此建立模糊相似矩阵,再采用模糊聚类和F分布统计确定最优测点组合后,由偏相关性分析剔除弱相关变量并建立热误差线性回归模型。在某龙门加工中心进行实验验证,结果表明温度测点由12个减小到3个,丝杠热误差由13μm减小到10μm。

介绍了一种应用三点定圆原理测量深孔直线度的测量系统；随着测量杆的移动，通过传感器可获得被测孔的直线度误差数据．经数字信号处理，即对深孔的直线度误差做出评价。分析了测量误差对测量值的影响，验证了测量系统的精确性；并阐述了使用该系统可检测深孔直线度、圆柱度等形状误差值的多功能性。