來(lái)開(kāi)展性工作的經(jīng)驗證明，性設計和分析對系統性有著(zhù)重要影響。要提高系統的性，關(guān)鍵在于搞好系統的性設計和分析工作。把性工程的放在設計階段，主要有以下兩方面原因：
?、僭O計過(guò)程對機床的性水平起著(zhù)決定性的作用。機床在完成設計的同時(shí)，其固有性就已經(jīng)形成。制造、裝配過(guò)程是實(shí)現設計過(guò)程所形成的固有性，使用和維護過(guò)程是保持已形成的固有性。如果在設計階段沒(méi)有認真考慮性問(wèn)題，那么無(wú)論怎樣制造、嚴格管理、合理使用，也難以實(shí)現高的性要求。
?、谠谠O計階段采取措施提高機床性的效費比 高。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，機床生產(chǎn)企業(yè)之間的競爭不斷加劇，這就要求新機床不但研制周期要短，而且性水平要高。設計時(shí)如果不認真考慮性要求，等到制造裝配時(shí)才發(fā)現嚴重問(wèn)題，再反過(guò)來(lái)改進(jìn)設計，必然會(huì )推遲產(chǎn)品投入市場(chǎng)的周期，提高產(chǎn)品的價(jià)格，降低競爭力。據 Northrop Grumman公司估計，在設計階段每投入1美元用來(lái)提高產(chǎn)品的性和維修性，可在使用階段中節約30美元的維修保養費用到。因此要盡可能將不因素在設計早期。
在研究設計階段應開(kāi)展的性工作之前， 先要明確數控機床設計階段包括的主要內容。
數控機床的設計過(guò)程可分為四個(gè)階段，每個(gè)階段的主要工作如下：
1)設計準備階段
分析設計任務(wù)書(shū)，研究市場(chǎng)和用戶(hù)對設計的要求，做好市場(chǎng)和技術(shù)預測。通過(guò)各種渠道收集、檢索有關(guān)資料，包括情報、試驗研究成果、發(fā)展趨向、(新結構、新工藝、新材料)應用、結構圖樣資料等。要博采眾長(cháng)、學(xué)習，創(chuàng )造性地應用在產(chǎn)品的設計中。
2)方案設計階段
方案設計的內容有：原理性方案，主要技術(shù)參數，總布局、傳動(dòng)系統、控制系統和主要部件的原理圖，試驗結果及技術(shù)經(jīng)濟評價(jià)和可行性分析等。
原理性方案的 主要內容是機床的運動(dòng)原理，它包括運動(dòng)要求，運動(dòng)分配，運動(dòng)聯(lián)系和實(shí)現運動(dòng)的方式。在布局設計中要考慮到內部、外部?jì)煞矫娴囊蛩?。內部因素主要是工件與刀具間的相對運動(dòng)和位置關(guān)系，工件的形狀和重量等。外部因素則主要是人一機關(guān)系，如外形、操作和管理維護等。為便于技術(shù)經(jīng)濟評價(jià)，對機床總體性能有直接影響的部分要有具體的性能參數，要提供計算或實(shí)驗驗證的結果，計算出它們對 終結果的影響程度，以選擇出 優(yōu)方案。
3)技術(shù)設計階段
在這個(gè)階段要完成機床總體和部件的結構設計，從而初步構成機床外形和內部結構。 先繪制出機床的總體尺寸關(guān)系圖，在圖中確定各部件的輪廓尺寸和部件間有聯(lián)系的相關(guān)尺寸，以各部件在空間不發(fā)生干涉。
對初步設計的結果進(jìn)行 的計算和技術(shù)經(jīng)濟分析。經(jīng)反復修改后確定初步設計總圖和部件結構圖，組織有經(jīng)驗的技術(shù)人員、用戶(hù)或委托設計方進(jìn)行初步評審。
按照初步評審后確定的總裝配圖和部件結構圖，繪制出機床主要零件的結構圖，如床身、立柱、橫梁、主軸箱等。應用有限元計算、模態(tài)分析和優(yōu)化設計軟件，對主要件及機床的整體結構進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)性能分析，找出薄弱環(huán)節。進(jìn)一步修改后再組織 次評審，評審通過(guò)后，正式繪制出技術(shù)設計的總體和部件裝配圖。
4)工作圖設計階段
根據總裝圖和部件圖，繪制機床的全部零件圖，無(wú)遺漏地定出零件上的每個(gè)尺寸，公差配合和形位誤差。然后對照總裝圖和部件圖對每張圖進(jìn)行審核、校對。檢查尺寸標注有無(wú)遺漏和錯誤，尺寸及公差數值是否符合尺寸鏈的要求。請工藝人員審查零件的結構工藝性是否合理，是否便于制造和裝配。檢查尺寸標注的基準，公差的精度等級，材料的選擇，熱處理的要求等是否合理。 后編寫(xiě)各類(lèi)零件明細表、外購件明細表和使用說(shuō)明書(shū)等技術(shù)文件。
