數控機床作為現代制造業(yè)的基礎裝備，閥門(mén)機床在制造業(yè)轉型升級過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)重要作用，其加工精度對制造水平影響較大，通過(guò)優(yōu)化設計方法來(lái)提高數控機床加工精度一直是學(xué)術(shù)界和工程的研究熱點(diǎn)。數控機床的組成部件較多，有針對性地研究各關(guān)鍵零部件的優(yōu)化設計方法，對于完善機床整機的設計方案具有積極的作用。作為數控機床整機的關(guān)鍵機械部件，主軸輸出的動(dòng)力驅動(dòng)刀具工作，主軸的動(dòng)靜態(tài)性能對加工精度和效率影響很大。因此，對數控機床主軸進(jìn)行建模分析與優(yōu)化設計是的，眾多學(xué)者對此展開(kāi)了廣泛深入的研究工作，研究成果均了數控機床主軸優(yōu)化設計方法的發(fā)展，也為本文的研究工作提供了有益的參考。然而，數控機床主軸的動(dòng)靜態(tài)性能受很多因素影響，如主軸結構的整體布局、心軸各段的直徑和長(cháng)度尺寸、電動(dòng)機與主軸之間的傳動(dòng)方式、軸承和主軸的配置方式等，主軸設計是一個(gè)多知識禍合的復雜問(wèn)題。針對以上問(wèn)題，本文構造一種數控機床主軸優(yōu)化設計專(zhuān)家系統，其原理采用模糊邏輯理論和智能優(yōu)化算法分別對主軸進(jìn)行配置和結構設計，從而提高該專(zhuān)家系統的智能化程度，使之便于在計算機上程序化。

　　 數控機床是制造裝備業(yè)的工作母機，是實(shí)現制造技術(shù)和裝備現代化的基石，是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和現代化的戰略裝備。隨著(zhù)工業(yè)化的發(fā)展，五軸聯(lián)動(dòng)數控機床被認為是航空航天、船舶、儀器、發(fā)電等行業(yè)加工關(guān)鍵部件的加工工具。作為難度、應用范圍最廣的數控機床技術(shù)，五軸聯(lián)動(dòng)數控機床在加工方面有著(zhù)其的優(yōu)點(diǎn)。

　?、倌軌蚣庸ひ话闳S聯(lián)動(dòng)機床不能加工或者無(wú)法一次裝夾加工完成的連續光滑的自由曲面。例如航空發(fā)動(dòng)機轉子、大型發(fā)電機轉子、大型船舶螺旋槳等。由于五軸聯(lián)動(dòng)數控機床在加工過(guò)程中刀具相對于工件的角度可以隨時(shí)調整，避免了刀具的加工干涉，因此五軸聯(lián)動(dòng)數控機床可以完成三軸聯(lián)動(dòng)機床不能完成的許多復雜的加工。

　?、诳梢蕴岣咦杂煽臻g曲面的加工精度、加工效率和加工質(zhì)量。相對于三軸數控機床加工一般的型腔復雜的工件，五軸數控機床可以在一次裝夾中完成加工，并且由于五軸數控機床加工時(shí)可以隨時(shí)調整位姿角，五軸數控機床可以以的角度加工工件，避免了多次裝夾，提高了加工效率、加工質(zhì)量和加工精度。

　?、鄯想p面數控鏜孔機床發(fā)展的趨勢。在零件加工過(guò)程中，大量的時(shí)間被消耗在搬運工件、上下料、安裝調整等時(shí)間上，為了盡可能減少這些時(shí)間，人們希望可以用一臺機床完成盡量多的加工。五軸數控機床可以完成數臺三軸數控機床才能完成的加工任務(wù)，節省了占地空間和工件在不同加工單元之間運轉的時(shí)間和花費。五軸聯(lián)動(dòng)數控機床的重要作用使其成為當今機床工業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)和。 

　　構造了一種數控機床主軸優(yōu)化設計專(zhuān)家系統，該系統為當前機床設計人員提供了一種可供參考的新方法。本文構造的主軸優(yōu)化設計專(zhuān)家系統，集成了機床設計經(jīng)驗、機械動(dòng)力學(xué)、模糊邏輯理論以及優(yōu)化設計原理和方法等知識，有利于實(shí)現數控機床主軸結構的多目標優(yōu)化設計。

　　采用模糊邏輯加以處理，當機床設計的技術(shù)要求提高時(shí)，設計人員利用本文構造的主軸優(yōu)化 設計專(zhuān)家系統也能隨之更新隸屬度函數，對主軸的心軸、電機類(lèi)型、傳動(dòng)方式和軸承配置進(jìn)行。提出一種主軸結構多目標優(yōu)化方法，設計人員提供主軸配置的初始條件和約束形式后能便捷地進(jìn)行優(yōu)化設計。本文采用靈敏度分析法來(lái)篩選設計變量，提高了主軸結構優(yōu)化設計的效率。結合實(shí)際工程案例對所構造的數控機床主軸優(yōu)化設計專(zhuān)家系統進(jìn)行應用，通過(guò)實(shí)驗驗證了該系統的可行性。