提高機床結構的靜剛度
機床結構的靜剛度是指在切削力和其他力的作用下，機床抵抗變形的能力。
機床在加工過程中，受多種外力的作用，包括運動部件和工件的自重、切削力、驅動力、加減速時的慣性力、摩擦阻力等。機床的各部件在這些力的作用下將產生變形，如各基礎件的彎曲和扭轉變形，支承構件的局部變形，固定連接面和運動嚙合面的接觸變形等。這些變形都會直接或間接地引起刀具與工件之間產生相對位移，破壞刀具和工件原來所占有的正確位置，從而影響機床的加工精度和切削過程的特性，所以，提高機床的靜剛度是機床結構設計的普遍要求。
數控機床為獲得高效率而具有的大功率和高速度，使它所承受的各種外力負載更加惡劣，而且加工過程的自動化也使得加工誤差無法由人工干預來修正和補償，所以，數控機床的變形對加工精度的影響會更為嚴重。為了保證數控機床在自動化、高效率的切削條件下獲得穩定的高精度，其機械結構應具有更高的靜剛度，有標準規定數控機床的剛度系數應比類似的普通機床高50％。
1．合理設計基礎件的截面形狀和尺寸，采用合理的筋板結構
機床在外力的作用下，各基礎件將承受彎曲和扭轉載荷，其彎曲和扭轉變形的大小則取決于基礎件的截面抗彎和抗扭慣性矩，抗彎、抗扭慣性矩大，變形則小，剛度就高。表5-1列出了在截面積相同(即重量相同)時，不同截面形狀和尺寸的慣性矩。由表中數據可知：在形狀和截面積相同時，減小壁厚，加大截面輪廓尺寸，可大大增加剛度；封閉截面的剛度遠遠高于不封閉截面的剛度；圓形截面的抗扭剛度高于方形截面，抗彎剛度則低于方形截面；矩形截面在尺寸大的方向具有很高的抗彎剛度。因此，通過合理設計截面形狀和尺寸，可大大提高基礎件的結構靜剛度。
臥式加工中心普遍采用的框式立柱結構。從正面看，立柱截面成封閉框形，輪廓尺寸大，從而保證以高扭轉剛度承受切削扭矩產生的扭轉載荷。從俯視截面看，兩個立柱截面形狀為矩形，矩形尺寸大的方向正是因切削力作用產生大的彎曲載荷的方向。因而這種結構具有很高的剛度。
合理布置基礎件的筋板可以提高靜剛度，表5-2給出了立柱的幾種不同筋板布置時的相對靜剛度。從表中可知：縱向筋板能提高立柱的抗彎和抗扭剛度，提高抗扭剛度效果更為顯著；對角線斜置筋板和對角線交叉筋板對提高立柱的剛度更為有效。
由于該立柱承受彎扭組合載荷，故截面采用接近正方形的封閉外形，為了進一步提高抗彎、抗扭剛度，內部采用了斜方雙層壁(相當于斜縱向筋板)和對角線交叉筋板。所以，這兩種立柱都有很高的抗彎、抗扭剛度。
2．采用合理的結構布局，改善機床的受力狀態，提高機床的靜剛度
在切削力、自重等外力相同的情況下，如果能改善機床的受力狀態，減小變形，則能達到提高剛度的目的。以機床主軸為例，在其他條件不變的情況下，縮短主軸前端的懸伸長度，可以減小主軸承受的彎矩，從而減小主軸前端的撓度，提高主軸的剛度。
采用合理的機床結構布局，可以顯著地改善機床的受力狀況，提高機床的剛度。
