米 洁，马文硕，杨庆东，张世珍

（1.北京信息科技大学机电工程学院，北京 100192；2.北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京 100191；3.北京工研精机股份有限公司技术中心，北京 101312）

1 引言

高档数控机床的精度取决于多个方面，其中床身、立柱等大型基础件的稳定性是保证机床各安装部件精度的关键。但机床的大型基础件经过铸造、机加工等环节，内部的残余应力使其内部组织处于不稳定的暂时平衡状态[1-2]。机床使用过程中，基础件内部的应力不稳定平衡状态被破坏，残余应力释放引起机床变形，最终这些变形使机床精度走失。实践证明，残余应力越小，机床精度保持性越好，因此，为保证基础件精度稳定性，应力求减小基础件的残余应力[3-4]。

承载着立柱、主轴系统与工作台的床身的精度保持性尤为重要，故对其进行残余应力分布及影响因素分析是十分必要的。国内外学者对数控机床大型基础件的低应力制造开展了相关研究。文献[5-6]对床身材料生产工艺进行优化，得到了刚度高、应力低的床身铸件导轨安装面。导轨安装后，具有变形量小、精度和精度保持性高等特点。文献[7]采取谐波振动法消除了机床铸件的残余应力。文献[8]采用实验验证有效的振动时效工艺参数，并实际运用于消除残余应力，提高了基础大件的精度保持性。文献[9]分析了床身综合温度场、应力场、变形分布特征和缩孔缺陷，并比较不同铸造方案下的床身残余应力分布。文献[10]用实验验证铸造限元模型，该模型可以准确模拟铸造过程，预测铸件残余应力并用它来指导实践。……