前言

20世纪30年代德国阿亨工业大学M.Weck教授提出了机床热变形问题，拉开了机床热变形问题研究的序幕。之后，国内外研究人员对这一领域进行了大量研究，取得了丰富的成果。自20世纪70年代以来，计算机技术快速发展，控制系统理论不断发展，FEA分析方法不断在工程中得到应用，数控机床热变形理论的研究不断丰富和发展，已经由定性分析不断向定量分析过渡，目前国内外研究人员正热衷于在线间接补偿精密机床热变形及采用新型材料改善机床结构方面的研究。但由于机床热变形问题的复杂性，使主动补偿技术在减小机床热变形的应用方面遇到了很大的困难。采用机床床身导轨自准直设计原理设计大型精密机床床身导轨，具有结构简单、精度高、不需控制装置等特点，成为研究控制机床热变形的一种新途径和新方法。

本书系统地总结和阐述了机床床身导轨自准直设计原理及其应用。全书共5章。第1章介绍了机床热变形的概念、控制原理及其技术发展现状。第2章根据土力学原理和混凝土材料的特性，分析了机床地基及基础相对稳定的客观原因，给出了条形基础与地基相互作用的力学模型。研究了混凝土基础温度随环境温度变化的规律及基础变形规律。提出了床身导轨自准直设计原理及其实现条件。研究了等截面梁与非等截面床身的自准直设计方法，给出了设计实例。第3章运用有限元方法对床身-基础系统的热态、静力和动力特性进行了系统的对比分析。第4章介绍了地基稳定性试验、床身导轨自准直特性模拟考证试验和自准直导轨磨床磨削加工试验。第5章列出了地基稳定性试验、床身自准直特性模拟考证试验、自准直导轨磨床磨削加工试验和环境温度变化测试的试验测量数据，并给出了数据处理结果。

本书研究内容曾分别以论文的形式发表在《Chinese Journal of Mechanical Engineering》、《机械工程学报》、《中国机械工程》、《光学精密工程》、《吉林大学学报（工学版）》等科技学术期刊上，得到了国家科技部火炬计划项目的资助。本书总结了作者近年研究成果和攻读博士期间所做工作。对吉林大学于骏一教授和吉林省机电研究设计院曹毅高级工程师的指导，在此表示深深的谢意！

在本书的撰写过程中，参阅了国内外许多学者的著作、论文和研究报告等，特此对其作者表示衷心的感谢。

限于作者的学术水平，本书在内容、见解和观点等方面难免有不足和疏漏之处，衷心期望各位专家和读者不吝指正。

闫占辉

2015年1月于长春工程学院