在數控機床發（fā）展（zhǎn）的最初階段，其機械結構（gòu）與通用機床相比沒有多大的變化，隻是在自動變速（sù）、刀架和（hé）工作台自動轉位和手柄（bǐng）操作等方麵作些改變。隨著數控技術的（de）發展，考慮到它的控製方式和使用特（tè）點，才對機床（chuáng）的生產率、加（jiā）工精度（dù）和壽命提出了更高的要求（qiú）。數控機床的主體機構有以下特點：

　　1、由於采（cǎi）用了高性能的無級變速主軸及伺服傳動係（xì）統，數控機床（chuáng）的極限傳動結構（gòu）大為簡化，傳動鏈（liàn）也大大縮短；

　　2、為適應連續的（de）自動化加（jiā）工和提高加工生產率，數控機床（chuáng）機械結（jié）構具有較高的靜、動態剛度和阻尼精度，以及較高的耐磨性，而且（qiě）熱（rè）變形小；

　　3、為減（jiǎn）小摩擦、消除傳動間（jiān）隙和獲得更高的加工精度，更多地采用了高效傳（chuán）動部件，如滾珠絲杠副（fù）和滾動導軌、消隙齒（chǐ）輪傳動副（fù）等；

　　4、為了改善勞動（dòng）條件、減少輔助（zhù）時間、改善操作性、提高勞動（dòng）生（shēng）產（chǎn）率，采用了刀具自動夾緊裝置、刀庫（kù）與自動換刀裝置及自動排屑裝置等輔助裝置。根據（jù）數控機床的適用場（chǎng）合和機構特（tè）點，對數控機床結構因提出以下要求：

　　(一)較高的機床靜、動（dòng）剛度

　　數控機床是按照數控編程或手（shǒu）動輸入數據方式提供的指令自動進行加工的。由於機械（xiè）結構(如（rú）機床床身、導軌、工作台、刀架和主軸箱等)的幾何精度與變形產生的定（dìng）位誤差在加工過程中不能人為地調整與補償，因（yīn）此，必須把各處（chù）機械結構部件產生的彈性變形控製在最小限度內（nèi），以保證所要求的加工精度與表麵（miàn）質量。

　　為了提高數控機床主軸的剛度，不但經常（cháng）采用（yòng）三支撐結構，而且選用鋼性很好的雙列短圓（yuán）柱滾子軸承和角接觸向心（xīn）推力軸承鉸接（jiē）出相信忒力（lì）軸承，以減小主軸的徑向和軸向變形。為（wéi）了提高機（jī）床大件（jiàn）的剛度，采用封閉界麵的床身，並采用液力平衡減（jiǎn）少移動部件因位置變動造成的機床變形（xíng）。為（wéi）了（le）提（tí）高（gāo）機床各部件的接觸剛度（dù），增加機床的承載能力，采用刮研的方法增加（jiā）單（dān）位麵（miàn）積上的接觸點（diǎn），並（bìng）在結合麵之間施加足夠大（dà）的預加載荷，以增加（jiā）接觸麵積。這些措施都能有（yǒu）效地（dì）提高接觸剛度。

　　為了充分發（fā）揮數控機床的高效加工能力，並（bìng）能進行穩定切削，在保證靜態剛度的前提下，還必須提高動態剛度。常用的措施主要有提高係統的剛度（dù）、增加阻尼以（yǐ）及調整構件的自（zì）振頻（pín）率等。試驗表明，提高阻尼係數是改（gǎi）善抗振性的有效方法。鋼板的焊接（jiē）結構既可（kě）以增加靜剛度、減輕結構重量，又可以增加構件本身的阻尼（ní）。因此，近年來在數（shù）控機床上采用了鋼板焊接結構的床（chuáng）身、立柱、橫梁和（hé）工（gōng）作（zuò）台。封（fēng）砂鑄（zhù）件也有利於振動衰減，對提高抗振性也（yě）有（yǒu）較（jiào）好的效（xiào）果。

　　(二)減少機（jī）床的熱變形

　　在內外熱源的影響下，機床各部件將發生不同程度的熱變形，使工件與刀具之間的相對運動關係遭到破環，也是機（jī）床季度（dù）下降。對於數（shù）控機（jī）床來說，因為全部加工過程（chéng）是計算的指令控製的（de），熱變形的影響就（jiù）更為嚴（yán）重。為了減（jiǎn）少熱變形，在（zài）數控機床（chuáng）結構中通（tōng）常采用以下措施。

　　1、減少發熱

　　機床內部發熱時產生熱變形的主要熱源，應當（dāng）盡（jìn）可能地（dì）將熱源（yuán）從主機中分離出去（qù）。

　　2、控（kòng）製溫升

　　在采取了（le）一係列減少熱源（yuán）的措施後，熱變形的情況將有所改善。但要完（wán）全消除機床的內外熱源通常是十分困難的，甚至是不可能的。所以（yǐ）必（bì）須通過良好的散熱和冷卻來控（kòng）製溫（wēn）升，以減少熱（rè）源的影響。其中部較有效的（de）方法是在機床的發熱部位（wèi）強（qiáng）製冷卻（què），也可以在機床低（dī）溫部分（fèn）通過加熱的方法，使（shǐ）機床各點的溫（wēn）度趨（qū）於一致，這樣（yàng）可以（yǐ）減少由於溫差造成的翹曲變（biàn）形。

　　3、改善機（jī）床機構

　　在同（tóng）樣發熱條件（jiàn）下，機床機構對熱變（biàn）形也有很大影響。如數控機床過去采用的單立柱機構有可能被雙柱機構所代替。由於（yú）左右對稱，雙立柱機（jī）構受熱後的主軸線除產生垂直方向的平移外，其（qí）它方向的變形很（hěn）小，而垂直方向的（de）軸線移動（dòng）可以方便地用一個坐標的修正量進行補償。

　　對於數控車床的主軸箱，應盡量使主軸的熱變（biàn）形發（fā）生在刀具切入的垂（chuí）直（zhí）方向上。這就可以使（shǐ）主軸熱變形對加工直徑的影響降（jiàng）低到最小（xiǎo）限度。在結構上還應盡可能減小主（zhǔ）軸中（zhōng）心（xīn）與主軸向地麵的距離，以減（jiǎn）少熱變形的總量，同（tóng）時應使主軸箱的前（qián）後溫升一致，避免主軸變形後（hòu）出現傾斜。

　　數（shù）控機（jī）床中的滾珠絲杠常在預計載荷大、轉速高以及散熱差的（de）條件下工作，因（yīn）此絲杠容易發熱。滾（gǔn）珠絲杠熱生產造（zào）成的後果是嚴重（chóng）的，尤其是在開環係統中，它（tā）會使進（jìn）給係統喪失定位精度。目前某（mǒu）些機床用預拉的方法減少絲杠的熱變形。對於采取了上述措施仍不能消除的熱變形，可以根據測量結（jié）果由數控係統發出補償脈衝（chōng）加以修正（zhèng）。

　　(三（sān）)減少運動間的摩擦和消除傳動間隙

　　為了使（shǐ）工作（zuò）台能對數控裝置的指令作出準確響應，就必須采取相應的措施。目前常用的（de）滑動導軌、滾動導軌和靜（jìng）壓導軌在（zài）摩擦阻尼特性方麵存在著（zhe）明顯的差別。在（zài）進給係統中用滾珠絲杠（gàng）代（dài）替滑動絲杠（gàng）也可以收（shōu）到同（tóng）樣的效（xiào）果。目前，數控機床幾乎無一例外地采用滾珠（zhū）絲杠傳動（dòng）。

　　數控機床(尤其是開環係統的數控機床)的加工（gōng）精度在很（hěn）大程度上取決於進給傳動鏈的精度（dù）。除（chú）了減少傳動齒輪和滾珠絲杠的（de）加工誤差之外，另一個重（chóng）要措施是采用無間隙傳（chuán）動副。對於滾珠絲杠螺距的累積誤（wù）差，通常采用脈衝補償裝置進行螺距補償。

　　(四)提高機床的壽命和精度保持性

　　為了提高機床（chuáng）的壽命和精度保持性，在設計時應充分考慮數（shù）控機場零部件的（de）耐磨性，尤其是機床導軌、進給伺港機主軸部件等影響進度（dù）的主要零件的（de）耐磨性。在使用過程中，應保證（zhèng）數控機床各部件潤滑良好（hǎo）。

　　(五)減少輔助時間和改善操作性能

　　在數控機（jī）床的單件加工中，輔助時間(非切屑時間)占（zhàn）有較大的比重。要進一步提高機（jī）床的生產率，就必須采取促使最大限（xiàn）度地（dì）壓縮輔助時間。目前（qián）已經有很多數（shù）控機床采用了多主軸、多刀架、以及帶刀（dāo）庫的自動換刀裝置（zhì）等，以減少換刀時間（jiān）。對於切屑用量加大的數控機床，床身機構必（bì）須有利於排屑。