根據(jù)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軸線相關(guān)的精度。運動軸線幾何精度保持性取決于基礎(chǔ)件精度保持性。基礎(chǔ)件在設(shè)計階段的主要任務(wù)是完成結(jié)構(gòu)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(chǔ)件內(nèi)應(yīng)力以及裝配后的幾何精度。國產(chǎn)數(shù)控機床在設(shè)計時根據(jù)設(shè)計手冊選擇零件的經(jīng)濟精度，當裝配精度達不到要求時，利用試湊或者采用不恰當?shù)臄Q緊等措施使基礎(chǔ)件局部變形過大來幾何精度，造成較大的裝配應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力往往根據(jù)經(jīng)驗，缺乏規(guī)范的工藝措施。如果設(shè)計時不能充分考慮裝配時和使用時力、熱等造成的基礎(chǔ)件精度變化，就會導致精度設(shè)計不合理，進而可能造成裝配時產(chǎn)生較大的裝配應(yīng)力，使用時裝配應(yīng)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(nèi)應(yīng)力釋放不，服役時，內(nèi)應(yīng)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(nèi)應(yīng)力釋放變形和裝配應(yīng)力蠕變變形等。

1、內(nèi)應(yīng)力工藝

機床基礎(chǔ)件大部分為鑄件，少量為焊接件，在鑄造或焊接過程中會產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。為了使內(nèi)應(yīng)力充分釋放，往往采用自然失效的方式處理基礎(chǔ)件。自然失效周期較長，不能滿足生產(chǎn)時，采用熱時效的方式。熱時效耗能大，基礎(chǔ)件大小受限于時效爐的尺寸。目前較為流行的是振動時效。床身的各階振型，作為振動時效工藝參數(shù)選擇的依據(jù)，但是沒有定量給出鑄造殘余應(yīng)力振動時效后應(yīng)力變化的大小。低頻振動時效時零件變形量大，甚至出現(xiàn)破壞，為了防止出現(xiàn)這種現(xiàn)象，提出了超過1kHz的高頻振動工藝方案，在兩塊焊接的鋼板上進行了試驗驗證，高頻振動均化焊接件的殘余應(yīng)力的結(jié)論。焊接件一般質(zhì)量較小，但是對于大型鑄件，高頻振動受激振能量限制，不太合適。某型號臥式加工中心床身結(jié)構(gòu)，利用模態(tài)分析選擇了振動時效的激振頻率、支撐點、激振點和拾振點，根據(jù)工件質(zhì)量選擇了激振時間，根據(jù)較大動應(yīng)力和激振力的關(guān)系選擇了激振力大小，并且與原有振動工藝應(yīng)力的效果進行了對比。目前，對振動時效的定量研究較少，大部分工廠是按照經(jīng)驗對大型基礎(chǔ)件進行振動時效處理。

因此，為了減小內(nèi)應(yīng)力釋放變形造成的軸線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(guī)范基礎(chǔ)件制造時的內(nèi)應(yīng)力工藝，定量控制內(nèi)應(yīng)力的大小。

2、減小裝配應(yīng)力的措施

設(shè)計時如果沒有考慮移動部件重力在全行程內(nèi)造成的基礎(chǔ)件精度變化，造成裝配后的軸線幾何精度達不到設(shè)計要求，現(xiàn)場采用不恰當?shù)臄Q緊等措施使基礎(chǔ)件局部變形過大來導軌的直線度、平行度等精度，就會產(chǎn)生較大的裝配應(yīng)力。機床使用時，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，導軌的基準變化將加劇導軌滑塊的磨損，軸線幾何精度喪失。

在設(shè)計階段，根據(jù)臥式加工中心移動部件在行程內(nèi)質(zhì)心位置變化造成的導軌安裝基準面變形，利用ANSYS的APDI二語言優(yōu)化了地腳螺栓布局，使導軌安裝面直線度由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(yīng)力，使地腳螺栓的布局。在大型非球面超機床上設(shè)計了卸荷浮板結(jié)構(gòu)，減小了導軌負荷(導軌及其上移動部件的質(zhì)量)。當卸荷量達到12kN時，主導軌直線度為0.375μm/600mm。大型數(shù)控龍門銑床橫梁重力變形問題，在輔助梁上設(shè)置了3個出力可控的液壓千斤頂，利用遺傳算法實現(xiàn)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(jié)構(gòu)，增大橫梁剛度，減小了重力變形對導軌直線度的影響，間接地提高了機床的精度保持性。但是受機床結(jié)構(gòu)影響，有些機床不能通過改變結(jié)構(gòu)來增大橫梁剛度，只能通過制造階段的工藝措施來合理地精度。