大型缸套属长筒类零件，对圆柱孔及外圆柱面表面精度及同轴度要求较高，若不采用辅助定心机构，则由于装夹、切削力等因素，工件也易变形，难以保证工件的加工精度和使用要求。目前关于大型缸套类零件专用的定心机构的研究还很难见到，更多针对的是轴类零件及薄壁套类零件。50295

文献[3]研究了数控机床加工长轴类零件时，对自定心液压中心架支撑片状凸轮的曲线设计，提高了其加工精度，从而提高了中心架的定位精度；文献[4]针对特殊的大型薄壁套类零件的端口内孔及内螺纹加工时的夹紧问题，设计套圈式中心架专用夹紧机构，所加工零件一端由卡盘夹紧，另一端由套圈式中心架夹紧，从而实现零件的高精度加工；文献[5]在对重型车床建立有限元模型的基础上，对中心架极限工况下的应力、应变情况进行了分析，为中心架的设计和制造提供了理论依据；文献[6]采用有限元方法对重型装备中应用的四油垫静压中心架支承结构进行了载荷、受力面积和变形等方面的分析，为静压中心架的性能优化、结构设计提供了理论依据。

国内外发展状况

国内研究状况

目前，国内开发人员对于机床的结构设计、分析及优化领域，其所做的相关研究工作主要包括这样几个方面:静力学分析、尺寸优化、动力学分析、拓扑优化、模态分析、谐响应分析等。经过多年的研究，许多高校在机床设计领域所做出的研究取得了丰硕的成果，并具有深远的影响和指导意义【7】。

2006年大连理工大学杨永亮、梁延德对C6140普通车床的床身做了优化设计工作，并在床身内部添加横梁结构，对其进行灵敏度分析，取得了很好的优化效果【8】。

2006年武汉理工大学陈龙、文湘隆等人使用ANSYS对机床各类轴进行了结构分析和优化设计【9】。

2009年常州机电职业技术学院的周保牛、周岳和宋黎光根据柴油机机体缸套孔系结构及精度要求，提出了镗车复合加工新工艺，研究设计了双轴进给精镗止口、缸套孔、套筒偏心双层主轴单轴驱动精车止口端面立式数控机床，为稳定高效加工柴油机机体缸套孔系提供了新技术、新装备。

2009年南航的罗辉、陈蔚芳、叶文华在对机床立柱有限元模型静力学及模态分析，通过得到充分的实验数据的基础上对机床立柱的各项几何参数进行动静态灵敏度分析，从而确立了对立柱动静态性能有较大影响的参数。并以这些参数为变量，借助有限元分析软件，对机床立柱进行了多目标优化论文网，最终选取最优解，从而实现了在控制机床立柱重量的前提下，提高了机床立柱的动静态性能。

2011年吉林大学机械科学与工程学院的付俊涛针对大型双柱立式车床进行有限元分析和结构优化，对关键零部件进行了轻量化设计研究，既减小了机床自重又提高了加工性能。为大型机床结构的轻量化设计提供了可行的方法，同时对今后数控立车的设计、生产和应用具有一定的实际参考意义。

国外研究状况

1948年，研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备的美国帕森斯公司【1】发现，由于一般设备难以适应复杂多样、精度要求高的样板形状加工，于是提出计算机控制机床的设想。1949年，帕森斯公司和美国麻省理工学院伺服机构研究室合作，并于1952年成功试制第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床【2】，它综合应用了自动控制、电子计算机、精密检测、伺服驱动与新型机械结构等多方面的技术成果，可用于加工复杂曲面零件，不久即开始正式生产。

1959年，第二代数控装置体积有所缩小、成本有所下降。1965年，由于第三代集成电路数控装置的问世，数控机床品种和产量有了空前的发展。60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称CNC),使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。