精密機(jī)械工具機(jī)中，磨床在追求級(jí)精度的領(lǐng)域中，是所有傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高科技的代表，不僅可帶動(dòng)其它工具機(jī)產(chǎn)業(yè)加速升級(jí)，達(dá)成全面性的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，而且磨床精密機(jī)械更是工具機(jī)業(yè)中關(guān)鍵的樞紐工業(yè)。

    未來磨床技術(shù)研發(fā)與發(fā)展方向包括：

一、次微米磨床設(shè)計(jì)技術(shù)的研發(fā)：次微米磨床設(shè)計(jì)理念，由可實(shí)現(xiàn)次微米精度評(píng)估，磨床性能規(guī)格硬件規(guī)格設(shè)定組裝制作與量測驗(yàn)證四項(xiàng)工作構(gòu)成，根據(jù)切削進(jìn)給最大速度加速度切削能力，指定性能規(guī)格，包括移動(dòng)范圍定位精度重現(xiàn)性精度、分辨率、負(fù)載、回授方式、應(yīng)答靈敏度、感應(yīng)度，并推算致動(dòng)器所需功率及扭矩連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)最大轉(zhuǎn)速，進(jìn)而決定硬件規(guī)格。

二、磨床的結(jié)構(gòu)特性分折技術(shù)的研發(fā)：利用ANSYS有限元素軟件分析磨床各種結(jié)構(gòu)特性，如結(jié)構(gòu)靜能變形與應(yīng)力分析結(jié)構(gòu)自然共振頻率與振型分析，結(jié)構(gòu)負(fù)載動(dòng)態(tài)反應(yīng)分析。

三、磨床結(jié)構(gòu)最佳化設(shè)計(jì)技術(shù)的研發(fā)：結(jié)構(gòu)最佳化主要目的為增進(jìn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，設(shè)計(jì)變量通常為各結(jié)構(gòu)組件的尺寸，而目標(biāo)函數(shù)通常為結(jié)構(gòu)質(zhì)量或是結(jié)構(gòu)的特性，多目標(biāo)函數(shù)則為數(shù)個(gè)目標(biāo)函數(shù)以權(quán)重方式相加而合成單一個(gè)目標(biāo)函數(shù)，結(jié)構(gòu)特性包恬靜態(tài)特性，如結(jié)構(gòu)受力變形結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生應(yīng)力，以及動(dòng)態(tài)特性，如共振頻率范圍，結(jié)構(gòu)瞬時(shí)響應(yīng)等，而限制條件通常為位移或應(yīng)力或特征值限制等。

四、可實(shí)現(xiàn)次微米進(jìn)給機(jī)構(gòu)技術(shù)的研發(fā)：進(jìn)給機(jī)構(gòu)中致器輔承箱、滾珠導(dǎo)螺桿、傳動(dòng)座、支撐座是關(guān)鍵零件，而影響進(jìn)給機(jī)構(gòu)參數(shù)有直線度、平行度、同心度、軸承預(yù)壓、幾何精度及重復(fù)定位精度等，滑軌及工作臺(tái)則關(guān)系到抵抗切削負(fù)荷、重量、摩擦力等靜剛度，自然頻率及動(dòng)剛度等動(dòng)態(tài)性能，以及抗摩擦及耐磨耗的光滑度。

五、高剛性能摩擦滑軌技術(shù)的研發(fā)：影響定位及運(yùn)動(dòng)精度的考慮，除滑軌及滾珠導(dǎo)螺桿本身幾何精度外，重要的是滑軌結(jié)構(gòu)類型所造的剛度及接觸精度。高可靠度的進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，除要提高滑軌及滾珠導(dǎo)螺桿制迼精度外，進(jìn)一步要由運(yùn)動(dòng)力程序分析工作臺(tái)與滑軌間磨擦力，研究如何提高滑軌剛度，降低滑軌面摩擦力，設(shè)計(jì)良好滑軌潤滑系統(tǒng)，避免低速微進(jìn)中膠著滑現(xiàn)象的產(chǎn)生。

六、高精密定位誤差補(bǔ)償技術(shù)的研發(fā)：對(duì)于高精密定位所需定位回路回饋系統(tǒng)，將以全閉回路設(shè)計(jì)，研究達(dá)成次微米精度誤差補(bǔ)償所需的技術(shù)，這是不同于u級(jí)精度補(bǔ)償?shù)姆绞剑挝⒚拙纫茏龅诫S時(shí)誤差控制且及時(shí)差補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果，因此研究方向以最終誤差補(bǔ)償精度穩(wěn)定為目的，對(duì)于因熱效應(yīng)、熱變形、幾何精度或位置偏差等，會(huì)影響定位精度因素，必須事先研究預(yù)防，盡量能排除外界干擾做到變化愈少愈好，然而在這之前，必須先完成伺服系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，并開發(fā)能補(bǔ)償次微米精度差的技術(shù)。

七、伺服動(dòng)態(tài)精度測試技術(shù)的研發(fā)：控制器采用FANUCi型控制器及ai伺服馬達(dá)，輔以控制器伺服系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整軟件，可依此軟件先完成伺服馬達(dá)穩(wěn)定性參數(shù)調(diào)整，除可以此軟件有效快速的判斷伺服所能達(dá)成的極限能力，也可以作伺服系統(tǒng)的鑒別功能，配合加速規(guī)及高精密電子萬分表，作伺服進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)精度測試，精確的量測出機(jī)臺(tái)的剛體運(yùn)動(dòng)興撓性振動(dòng)，并驗(yàn)證閉回路高應(yīng)答回饋系統(tǒng)的實(shí)時(shí)補(bǔ)償能力。

八、結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)及切削性能測試：包括滑軌運(yùn)動(dòng)高精度測試、計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)功能測試、伺服進(jìn)給機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性測試、次微米定位精度誤差補(bǔ)償測試、結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)剛度分析、振動(dòng)噪音檢驗(yàn)整機(jī)溫升估測、實(shí)作切削能測等，皆是為獲得穩(wěn)態(tài)精度與可靠度驗(yàn)證所需的條件。

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