随着精密制造加工技术的迅速发展与应用,精度作为衡量数控机床性能的重要指标被人们所关注。在实际应用中,高精数控机床不但需要经受得住各种工作环境以及工作状况的长时间考验,还需要保持其综合性能的稳定,特别是在精度方面。目前大部分的研究都是围绕如何提高数控机床精度,而机床精度保持性还没有得到足够的重视,因此,提高精度保持性对于我国高精数控机床的发展起着重要的作用。论文结合四川省科技支撑计划项目“PCB六轴直线电机高速数控钻床研制与应用”,以某科技公司第三代PCB六轴数控钻床为对象,研究进给系统精度保持性。采用基于故障形成过程的精度保持性分析方法,根据现场运行数据,研究进给系统精度保持性;以提高其精度保持性为目的,结合直线电机在高精数控机床上的应用技术,设计了第四代PCB六轴直线电机数控钻床,对进给系统精度保持性进行实验验证。论文主要研究内容包括以下几点:(1)从数控钻床进给系统的工作原理以及结构组成入手,分析进给系统的特点以及误差类型和误差影响。根据进给系统工作原理和结构特点,运用故障模式及其影响分析方法(FMEA)对进给系统进行故障分析。对进给系统的故障部位、故障模式及故障原因进行详细统计分析,为精度保持性分析和重新设计进给系统提供依据。(2)在故障分析的基础上,阐述了精度故障的形成过程,采用基于故障行程过程的精度保持性分析方法,以进给系统定位精度故障发生的概率作为衡量精度保持性的依据,完成进给系统进行故障分析。对于实际的精度故障数据,运用二参数威布尔分布理论及其参数估计方法对数据的分布函数进行了拟合,结果得到进给系统精度故障服从于形状参数β=11.83,尺度参数η=824.91的二参数威布尔分布,并计算得到其精度保持时间。(3)以进给系统结构分析为基础,故障分析为依据,以负载轻量化和直线电机在高精密数控机床中的应用为设计思路,以提高精度保持性为目的,设计了第四代PCB六轴直线电机数控钻床的进给系统。通过负载计算与分析,完成进给系统中直线电机、导轨系统的选型以及校核,并对关键传动件进行有限元分析。(4)设计相应的精度保持性检测实验,使用专业检测设备分别对第三代PCB六轴数控钻床和第四代PCB六轴直线电机进给系统的定位精度进行检测,通过对比分析检测结果,验证第四代钻床进给系统在精度保持性上的优势。实验结果表明,第四代钻床进给系统不仅精度较之前有所提高,其精度保持性也得到了较大提升。