隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展呈現(xiàn)高速、 、自動(dòng)化、、性的趨勢(shì)。與世界水平相比，我國(guó) 數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品運(yùn)行過(guò)程中故障發(fā)生頻率高、性能不穩(wěn)定、壽命周期短、性差。性已成為制約我國(guó) 數(shù)控機(jī)床滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)需求和走向世界的瓶頸。因此，如何 數(shù)控機(jī)床的精度、精度壽命和性等關(guān)鍵質(zhì)量特性已成為我國(guó)制造業(yè)面臨的重大問(wèn)題。
國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床性落后于世界產(chǎn)品的原因，主要包括設(shè)計(jì)方面和裝配方面。裝配是產(chǎn)品形成的 后階段，是產(chǎn)品質(zhì)量和性的形成和階段，對(duì)裝配質(zhì)量進(jìn)行控制具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。、合理地對(duì)數(shù)控機(jī)床的裝配質(zhì)量進(jìn)行建模控制已成為當(dāng)前學(xué)術(shù)界與機(jī)床制造企業(yè)共同關(guān)心的學(xué)術(shù)熱點(diǎn)問(wèn)題，并成為學(xué)術(shù)界與制造業(yè)函待解決的難題之一。本章將對(duì)數(shù)控機(jī)床裝配質(zhì)量建模與分析的研究背景、研究現(xiàn)狀以及本文的研究?jī)?nèi)容和主要成果進(jìn)行概述。
機(jī)械產(chǎn)品一般由多個(gè)零件和部件組成。裝配是按照規(guī)定的技術(shù)要求，將若干個(gè)零件組合成組件、部件或?qū)⑷舾蓚€(gè)零件和組件、部件組成產(chǎn)品的過(guò)程。機(jī)械裝配是機(jī)械制造過(guò)程中的 后環(huán)節(jié)，在制造過(guò)程中占有非常重要的地位。機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量 終由裝配工作來(lái)，裝配質(zhì)量直接決定了產(chǎn)品質(zhì)量。 的裝配可以在經(jīng)濟(jì)精度零件和部件基礎(chǔ)上，提供 的產(chǎn)品，反之，即使有 的零件，也只會(huì)低劣的產(chǎn)品。
裝配是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)規(guī)定和精度要求，將構(gòu)成產(chǎn)品的零件結(jié)合成組件、部件、直至整個(gè)產(chǎn)品的過(guò)程。數(shù)控機(jī)床的裝配包括整機(jī)裝配和部件裝配，整機(jī)裝配是將主機(jī)、各功能單元、數(shù)控系統(tǒng)、罩殼等組裝在一起并實(shí)現(xiàn)規(guī)定功能的工藝環(huán)節(jié)；部件裝配是將零件、組件等組裝在一起并實(shí)現(xiàn)規(guī)定功能的工藝環(huán)節(jié)。
根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量的定義一一“產(chǎn)品質(zhì)量是指產(chǎn)品的固有特性滿(mǎn)足人們需要的程度”，數(shù)控機(jī)床裝配質(zhì)量可以定義為：數(shù)控機(jī)床的裝配質(zhì)量是指裝配完成后的機(jī)床的固有特性滿(mǎn)足用戶(hù)需要的程度。數(shù)控機(jī)床的固有特性包括精度、精度壽命、性、可維修性等關(guān)鍵質(zhì)量特性，綜合反映了產(chǎn)品的可用程度。
裝配質(zhì)量不僅關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量，也影響產(chǎn)品制造的經(jīng)濟(jì)性。本文研究的數(shù)控機(jī)床裝配質(zhì)量包括機(jī)床的精度、精度壽命和性三大關(guān)鍵質(zhì)量特性。
機(jī)床的精度包括幾何精度、運(yùn)動(dòng)精度、傳動(dòng)精度和定位精度，其中幾何精度是后續(xù)精度的基礎(chǔ)和。幾何精度是指機(jī)床在不運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)速度較低時(shí)的精度。它規(guī)定了影響加工精度的各主要零部件的運(yùn)動(dòng)軌跡之間的相對(duì)位置公差。幾何精度取決于機(jī)床主要部件的幾何形狀和相互位置。
裝配精度是指機(jī)床裝配完成以后，各工件面間的相對(duì)位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)等參數(shù)與規(guī)定指標(biāo)的符合程度，即產(chǎn)品裝配后幾何參數(shù)實(shí)際達(dá)到的精度。主要包括：零部件間的尺寸精度、相互位置精度、相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度和接觸精度，零部件間的尺寸精度又包括配合精度和距離精度。各種裝配精度之間不是孤立的，而是關(guān)聯(lián)的：接觸精度和配合精度是距離精度和位置精度的基礎(chǔ)；位置精度又是相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度的基礎(chǔ)。
裝配精度是數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量中的重要指標(biāo)，因?yàn)檠b配精度直接影響機(jī)床實(shí)際工作時(shí)的工作精度，從而間接影響機(jī)床加工對(duì)象的零件精度。機(jī)械產(chǎn)品的裝配精度與組成產(chǎn)品的相關(guān)零件精度之間有著密切的關(guān)系，常用的手段是通過(guò)提高零件精度來(lái)提高產(chǎn)品精度，但并不是有了零件精度就了產(chǎn)品精度，還與裝配工藝和裝配中的操作等有關(guān)，尤其是對(duì)于數(shù)控機(jī)床這種復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng)，裝配精度的和提高不可能 靠提高零件精度來(lái)實(shí)現(xiàn)，原因主要有兩個(gè)方面：一方面如果單靠零件的來(lái)裝配精度，必然會(huì)對(duì)零件提出很，會(huì)帶來(lái)生產(chǎn)困難及較高的制造成本，有時(shí)甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)；另一方面，通過(guò)優(yōu)化裝配過(guò)程中的各部件與組件單元的裝配工藝及過(guò)程控制也可能實(shí)現(xiàn)，有時(shí)甚至效果 好。
數(shù)控機(jī)床的裝配精度控制難易程度跟裝配對(duì)象及要求有關(guān)。如果機(jī)床的某項(xiàng)精度只與一個(gè)零件的精度有關(guān)，就比較容易控制，如在動(dòng)柱式加工中心裝配時(shí)，要立柱運(yùn)動(dòng)與工作臺(tái)的垂直度，只要床身上工作臺(tái)導(dǎo)軌與立柱導(dǎo)軌的垂直度即可。 多情況下，數(shù)控機(jī)床裝配精度與多個(gè)零件的精度有關(guān)，每一個(gè)零件的誤差都累計(jì)到整個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)中，影響 終產(chǎn)品的裝配精度。
機(jī)床對(duì) 終的裝配精度要求嚴(yán)格，由于加工能力和成本的限制，不可能 依靠通過(guò)提高公差要求來(lái)機(jī)床的裝配精度，通常采用的手段是通過(guò)測(cè)量裝配偏差的傳遞監(jiān)測(cè)和手工調(diào)整等工藝手段來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)前裝配精度主要依靠裝配工人的經(jīng)驗(yàn)和感覺(jué)來(lái)實(shí)現(xiàn)，由此導(dǎo)致裝配精度一致性差，性難以。因此，建立描述機(jī)床整機(jī)精度與裝配對(duì)象及工藝過(guò)程之間關(guān)系的模型，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、零件尺寸、裝配偏差、偏差傳遞和裝配工藝等方面進(jìn)行綜合考慮，研究如何在裝配過(guò)程中地進(jìn)行裝配精度預(yù)測(cè)與控制來(lái)產(chǎn)品的 終精度和裝配成功率，實(shí)現(xiàn)零件裝調(diào)方案的優(yōu)化，對(duì)提高裝配精度和一次裝配成功率都具有非常重要的意義。
