根據GB18400.1-2010中幾何精度的檢測項目，除去與主軸精度相關(guān)的項目，幾何精度主要是與運動(dòng)軸線(xiàn)相關(guān)的精度。運動(dòng)軸線(xiàn)幾何精度保持性取決于基礎件精度保持性?；A件在設計階段的主要任務(wù)是完成結構方案，校核剛度和強度，確定導軌安裝基準面等的公差；在制造階段的主要任務(wù)是合理地基礎件內應力以及裝配后的幾何精度。國產(chǎn)數控機床在設計時(shí)根據設計手冊選擇零件的經(jīng)濟精度，當裝配精度達不到要求時(shí)，利用試湊或者采用不恰當的擰緊等措施使基礎件局部變形過(guò)大來(lái)幾何精度，造成較大的裝配應力。內應力往往根據經(jīng)驗，缺乏規范的工藝措施。如果設計時(shí)不能充分考慮裝配時(shí)和使用時(shí)力、熱等造成的基礎件精度變化，就會(huì )導致精度設計不合理，進(jìn)而可能造成裝配時(shí)產(chǎn)生較大的裝配應力，使用時(shí)裝配應力釋放導致導軌滑塊安裝基準變化，加劇導軌滑塊磨損。如果制造階段內應力釋放不，服役時(shí)，內應力釋放也將導致導軌滑塊的安裝基準發(fā)生變化，造成導軌滑塊的非正常磨損，精度保持性下降。

因此，造成導軌滑塊非正常磨損的主要因素為：內應力釋放變形和裝配應力蠕變變形等。

1、內應力工藝

機床基礎件大部分為鑄件，少量為焊接件，在鑄造或焊接過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生的內應力。為了使內應力充分釋放，往往采用自然失效的方式處理基礎件。自然失效周期較長(cháng)，不能滿(mǎn)足生產(chǎn)時(shí)，采用熱時(shí)效的方式。熱時(shí)效耗能大，基礎件大小受限于時(shí)效爐的尺寸。目前較為流行的是振動(dòng)時(shí)效。床身的各階振型，作為振動(dòng)時(shí)效工藝參數選擇的依據，但是沒(méi)有定量給出鑄造殘余應力振動(dòng)時(shí)效后應力變化的大小。低頻振動(dòng)時(shí)效時(shí)零件變形量大，甚至出現破壞，為了防止出現這種現象，提出了超過(guò)1kHz的高頻振動(dòng)工藝方案，在兩塊焊接的鋼板上進(jìn)行了試驗驗證，高頻振動(dòng)均化焊接件的殘余應力的結論。焊接件一般質(zhì)量較小，但是對于大型鑄件，高頻振動(dòng)受激振能量限制，不太合適。某型號臥式加工中心床身結構，利用模態(tài)分析選擇了振動(dòng)時(shí)效的激振頻率、支撐點(diǎn)、激振點(diǎn)和拾振點(diǎn)，根據工件質(zhì)量選擇了激振時(shí)間，根據較大動(dòng)應力和激振力的關(guān)系選擇了激振力大小，并且與原有振動(dòng)工藝應力的效果進(jìn)行了對比。目前，對振動(dòng)時(shí)效的定量研究較少，大部分工廠(chǎng)是按照經(jīng)驗對大型基礎件進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理。

因此，為了減小內應力釋放變形造成的軸線(xiàn)基準變形以及基準變形造成的導軌滑塊非正常磨損，需要規范基礎件制造時(shí)的內應力工藝，定量控制內應力的大小。

2、減小裝配應力的措施

設計時(shí)如果沒(méi)有考慮移動(dòng)部件重力在全行程內造成的基礎件精度變化，造成裝配后的軸線(xiàn)幾何精度達不到設計要求，現場(chǎng)采用不恰當的擰緊等措施使基礎件局部變形過(guò)大來(lái)導軌的直線(xiàn)度、平行度等精度，就會(huì )產(chǎn)生較大的裝配應力。機床使用時(shí)，地腳螺栓中受力較大的螺栓蠕變較快，導軌安裝基準變化；同時(shí)，導軌的基準變化將加劇導軌滑塊的磨損，軸線(xiàn)幾何精度喪失。

在設計階段，根據臥式加工中心移動(dòng)部件在行程內質(zhì)心位置變化造成的導軌安裝基準面變形，利用ANSYS的APDI二語(yǔ)言?xún)?yōu)化了地腳螺栓布局，使導軌安裝面直線(xiàn)度由11.6μm減小到了8.6μm。減小了為機床精度造成的部分地腳螺栓應力，使地腳螺栓的布局。在大型非球面超機床上設計了卸荷浮板結構，減小了導軌負荷(導軌及其上移動(dòng)部件的質(zhì)量)。當卸荷量達到12kN時(shí)，主導軌直線(xiàn)度為0.375μm/600mm。大型數控龍門(mén)銑床橫梁重力變形問(wèn)題，在輔助梁上設置了3個(gè)出力可控的液壓千斤頂，利用遺傳算法實(shí)現了自演機制，減小了重力變形造成的誤差。上述兩種方法利用改變橫梁結構，增大橫梁剛度，減小了重力變形對導軌直線(xiàn)度的影響，間接地提高了機床的精度保持性。但是受機床結構影響，有些機床不能通過(guò)改變結構來(lái)增大橫梁剛度，只能通過(guò)制造階段的工藝措施來(lái)合理地精度。