(4)液壓油路的改裝設(shè)計。目前大部分加工中心動力滑臺運用了液壓回路這一技術(shù)，液壓回路的基本原理是利用液壓元件組件完成油路結(jié)構(gòu)，這些元件結(jié)構(gòu)包括速度控制回路結(jié)構(gòu)、壓力控制回路結(jié)構(gòu)、加工中心給進回路結(jié)構(gòu)、方向控制回路、多執(zhí)行元件控制回路等[1]。本加工中心改造在油路設(shè)計上還是和加工中心C9220A的液壓油路一樣。如圖2,取消了原來后拖板的液壓系統(tǒng)，將原控制前拖板往復運動的二位四通電磁閥改為三位四通電磁閥，從而使中間擺動式液壓油缸具有中停功能，方便在換型號調(diào)整過程中的對刀，提高換型號效率。(5)配套專用組合夾具。模塊化組合式夾具是在加工中心夾具零部件標準化基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型工藝裝備系統(tǒng)。其工作原理類似于“搭積木”，由一套結(jié)構(gòu)、尺寸已經(jīng)標準化、系列化，具有完全互換功能的通用元件和組合件，按具體零件的加工要求在較短的時間內(nèi)組裝而成。
基于NI CompactRIO硬件，使用LabVIEW開發(fā)環(huán)境為工具進行多層次編程，開發(fā)了一套多傳感加工中心狀竺監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)振動、噪聲、溫度信號的實時采集、顯示、存儲、處理功能，并通過實驗驗證其功能。相對于傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)，基于虛擬儀器技術(shù)搭建的系統(tǒng)具有更大的擴展性與可重構(gòu)性。同時,本系統(tǒng)硬件便攜且擁有工業(yè)級的設(shè)計,是理想的用于工業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)的平臺。這套系統(tǒng)的建立為了解各類加工中心設(shè)備生產(chǎn)狀態(tài)提供了方案，也為進一步進行基于加工中心生產(chǎn)狀態(tài)信息的研究打下了良好的基礎(chǔ)。
本文以一種圓弧齒輪加工用虛擬軸加工中心為研究對象，為提高虛擬軸加工中心的加工精度和抑制滑模控制中的抖動現(xiàn)象，提出了基于改進干擾觀測器的滑模變結(jié)構(gòu)控制算法來控制虛擬軸加工中心的伺服電機.仿真結(jié)果表明：提出的基于改進觀測器的滑模變結(jié)構(gòu)控制算法能夠有效地觀測系統(tǒng)中存在的不確定性因素，從而抑制了不確定性因素對位置跟蹤性能的影響，系統(tǒng)具有良好的抗干擾能力；同時滑?？刂浦械亩秳蝇F(xiàn)象也得到了明顯改善.
本文所提出的一種基于工業(yè)機器人的CNC柔性工作站智能生產(chǎn)線，經(jīng)過現(xiàn)場測試，系統(tǒng)調(diào)試簡便，在惡劣的工作環(huán)境如高濕、高溫、強干擾的條件下工作穩(wěn)定，相比于傳統(tǒng)的人工上下料模式具有更高的工作效率和更穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量，具有較高的社會經(jīng)濟效益。
利用RSM建立了 XK713型CNC加工中心關(guān)于工藝參數(shù)的切削能耗模型，揭示了切削加工過程中工藝參數(shù)對加工中心能耗的某些影響特征。加工中心能耗隨著材料去除率的增大而減小，要想獲得較低的單位切削能耗和較高的加工中心能效，應該盡可能選取較大的工藝參數(shù)。使用大工藝參數(shù)一方面可以縮短切削時間，降低加工中心總能耗，另一方面可以增加單位時間內(nèi)的金屬去除量。干切削條件下，刀具磨損加劇，工件發(fā)熱量和加工中心總能耗較大，這些因素對單位切削能耗和加工中心能效的影響顯著，抑制了工藝參數(shù)值增大對提高加工中心能效的作用。這是導致測試樣本中工藝參數(shù)最優(yōu)值均未出現(xiàn)在樣本參數(shù)******值上的原因。加工中心待機以及空載狀態(tài)的能耗很大，設(shè)計加工中心時應該盡可能降低加工中心的待機及空載能耗，加工時則盡可能減少待機以及空載時間。利用RSM可以得到響應曲面的最優(yōu)上升路徑即獲取最優(yōu)的工藝參數(shù)，從而有效降低單位切削能耗，提高加工中心能效。
本文以試驗模態(tài)分析理論為基礎(chǔ)，針對某型號精密臥式加工中心，通過MIMO模態(tài)分析法，獲得了整機?及局部的模態(tài)參數(shù)，并以此為依據(jù)進行了加工中心的動態(tài)性能分析，完成的研究工作具體包含以下幾個方面：(1)在對試驗模態(tài)分析理論研究的基礎(chǔ)之上，利用激勵系統(tǒng)，響應信號采集系統(tǒng)及數(shù)據(jù)存儲與處理系統(tǒng)三部分搭建了試驗模態(tài)測試系統(tǒng)。(2)利用試驗模態(tài)測試系統(tǒng),對整機及局部（工作臺和立柱）進行了模態(tài)測試，獲取了整機及局部的固有頻率、模態(tài)振型和阻尼比。(3)通過整機模態(tài)測試結(jié)果的分析，驗證了整機具有良好的低頻特性。同時，將測試結(jié)果與加工中心實際使用情況相比較,確定了工作臺與立柱是影響整機動態(tài)特性的關(guān)鍵因素。據(jù)此，在實際裝配條件下對二者進行了局部模態(tài)測試。依據(jù)測試結(jié)果,對發(fā)現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)提出了相應的優(yōu)化設(shè)計建議以改進其動態(tài)性能。(4)通過對比整機與局部的模態(tài)測試結(jié)果，得出對于結(jié)構(gòu)復雜的大型設(shè)備，除進行整機模態(tài)分析外，有必要結(jié)合實際裝配條件下的局部模態(tài)測試，才能更好的分析其動態(tài)特性的結(jié)論。
本文建立了以最小加工時間和最低的碳排放置為目標的優(yōu)化模型，并綜合考慮了實際加工過程中加工中心的固有屬性、零件尺寸的要求、零件加工的表面質(zhì)置等多方面的條件約束，可同時對多道工序的切削參數(shù)同步進行優(yōu)化，在改善加工效率的同時在降低碳的排放量上也取得一定效果。(2) 將粒子群算法嵌入人工魚群算法，兩種算法相輔相成,并利用改進的人工魚群算法對優(yōu)化模型進行求解。通過具體案例驗證優(yōu)化模型并同其它算法的優(yōu)化結(jié)果進行比較。結(jié)果表明，改進的人工魚群算法能獲得相對于其它基本算法更優(yōu)的結(jié)果，驗證了該算法的可行性。
總而言之，在模具制造過程中，CNC加工是不可忽視的重要環(huán)節(jié)之一，CNC加工技術(shù)被廣泛應用其中。在模具CNC加工編程中，相關(guān)人員必須結(jié)合其存在的問題,合理劃分工序與工步，準確把握其順序，確定好刀點、換刀點，加強路徑規(guī)劃，選擇適宜的刀具、切削用量等，優(yōu)化利用多樣化的模具加工編程技巧，動態(tài)控制刀具運動情況，提高模具型面CNC加工整體質(zhì)置，提高加工效益。
CNC刀具按其結(jié)構(gòu)可以分為：（1)整體式，即刀具由一個坯料制造而成,是一個整體；（2)焊接式，即通過焊接的方法將刀桿和刀頭進行連接：（3)機夾式，是CNC加工中最常使用的刀具結(jié)構(gòu)；還包括諸如復合式、減震式等特殊型刀具結(jié)構(gòu)。CNC刀具的特點：（1)切削性能好。CNC刀具的精度高、剛性好,可以進行強力和高速切削。（2)壽命長。CNC刀具材料多具有高性能、高韌性并且抗磨損程度高，因此在使用過程中表現(xiàn)出較長的壽命。（3)高精度。CNC刀具可以通過采用可轉(zhuǎn)位刀片，提高刀具的加工精度，保證加工質(zhì)量。（4)自調(diào)功能。CNC刀具通過機內(nèi)補償和機外預調(diào)機制,減少換刀調(diào)整的時間，實現(xiàn)了快速更換。除此之外，CNC刀具還具有可靠性、模塊化、標準化等特點
(1)基于多體系統(tǒng)理論和齊次坐標變換方法,綜合考慮加工中心部件的幾何誤差，對三軸CNC加工中心建立了幾何誤差預測建模，并依據(jù)誤差元素與加工中心精度的關(guān)系建立了相關(guān)性分析模型。(2)采用拉丁超立方抽樣方法在幾何誤差元素空間內(nèi)抽樣，并用相關(guān)系數(shù)對幾何誤差元素隨機輸入樣本集與其對應的空間誤差向量集作相關(guān)性分析，與傳統(tǒng)提取誤差元素在參考值的±10%?±20%范圍相比,更具有實際應用意義，同時從設(shè)計角度考慮誤差元素對加工中心空間精度的定量影響，為加工中心概念設(shè)計之后的精度分配提供了_種分析方法。(3) 對三軸CNC加工中心進行誤差相關(guān)性分析可知，直線度誤差、定位誤差及z軸導軌與y軸導軌的垂直度誤差對加工中心空間精度影響較為嚴重。該方法最終識別了影響加工中心加工精度的關(guān)鍵性誤差，并通過誤差補償驗證了分析結(jié)果的有效性。所得相關(guān)性系數(shù)可作為加工中心精度分配權(quán)重，從而為精密CNC加工中心的設(shè)計提供重要的理論參考。