機床的發(fā)展帶來的是一系列的變化和改進(jìn)，在機床工作當(dāng)中，阻尼衰減可以提高機床的壽命，從而使機床的加工精度上升到更高的層面，因此輕量化的機床構(gòu)件就為其提供了穩(wěn)定的保障。機床在被改進(jìn)的過程中，高效并且輕質(zhì)的仿生物結(jié)構(gòu)被應(yīng)用其中，計算機仿真建模、一些分析軟件被廣泛的使用，傳統(tǒng)的材料被替換，落后的結(jié)構(gòu)形式也被改進(jìn)，輕量化的機床應(yīng)用越來越明顯。

　　1.機床輕量化的成因

　　1.1輕量化技術(shù)

　　運用現(xiàn)代化的設(shè)計方案，輔助行之有效的優(yōu)化手段或者以質(zhì)量輕但是強度依舊的新型材料替換笨重的舊材料的方法就叫輕量化設(shè)計，其目的就是為了減輕機床本身的重量、降低耗材的成本，更可以實現(xiàn)環(huán)保的策略，以便提高工業(yè)化綜合性能。

　　機床的重要支撐部件是床身，床身輕量化的實現(xiàn)一直是人們探究的一個方向，為了滿足工業(yè)化市場的需求，機床系統(tǒng)被給予高效適應(yīng)現(xiàn)代化機械制造業(yè)的厚望。在采用優(yōu)化結(jié)構(gòu)、多學(xué)科綜合優(yōu)化、新材料設(shè)計等一系列技術(shù)的基礎(chǔ)上，復(fù)合化、高速化、綠色化、集成化、高密度化已經(jīng)成為當(dāng)代工業(yè)化機床制造行業(yè)的趨勢。

　　1.2傳統(tǒng)設(shè)計中存在的問題

　　傳統(tǒng)的機床結(jié)構(gòu)件中存在的問題由來已久，及待解決：

　　(1)長久以來，結(jié)構(gòu)優(yōu)化計算方法一直被應(yīng)用于機床結(jié)構(gòu)件的設(shè)計。設(shè)計輕量化的機床結(jié)構(gòu)件，首要想到的就是其動態(tài)和靜態(tài)性能。在設(shè)計的過程中，設(shè)計者要合理的利用優(yōu)化結(jié)構(gòu)計算方法，在不影響機床整體性能的情況下，縮減投入機床的成本。

　　(2)輕量化結(jié)構(gòu)的設(shè)計是有一定的局限性的，多是根據(jù)設(shè)計者的水平。在投入實際生產(chǎn)的過程中，才能發(fā)現(xiàn)其優(yōu)點和缺點，再根據(jù)結(jié)果進(jìn)行改進(jìn)，這樣就需要投入更多的人物力。

　　(3)雖然目前的市場已經(jīng)有不少機床輕量化的應(yīng)用，但是對結(jié)構(gòu)仿生學(xué)的理論創(chuàng)新設(shè)計還是處在一個停滯不前的狀態(tài)。

　　2.實現(xiàn)機床輕量化的方法

　　輕量化機身是整個制造業(yè)都努力奮斗的目標(biāo)。實現(xiàn)機床及機身輕量化的方法主要有以下幾點：

　　2.1優(yōu)化結(jié)構(gòu)，減輕重量

　　為了達(dá)到減輕機床本身重量的目的，可以利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的設(shè)計，把一些相似的部件整合，讓一些大的零件小型化，或者省去一些部件的累贅部位使之薄壁化，用最少的材料使利益最大化，達(dá)到更好的效果。

　　2.2采用新型材料

　　傳統(tǒng)的機床大多使用的是鋼、鐵或者混凝土，功能很單一，存在著各種各樣的問題，所以強度高并且質(zhì)量輕的新型材料的選用就會是必然的。天然花崗巖或者填充混凝土的鋼板成了新材料的首選。使用這些新材料使機床結(jié)構(gòu)輕量化，提高機床的使用時間，增強零部件與機床的穩(wěn)定性。

　　2.3基于結(jié)構(gòu)仿生的輕量化設(shè)計

　　自然界生物的一些優(yōu)點被人類廣泛的使用，為了優(yōu)化機床的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高操作性能，設(shè)計者也把仿生學(xué)運用在機床優(yōu)化設(shè)計中。

　　(1)六邊形的蜂窩結(jié)構(gòu)。蜜蜂窩的六邊形結(jié)構(gòu)一直為人們所贊嘆，其達(dá)到了面積使用的最大化，具有最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，把蜂窩的六邊形結(jié)構(gòu)應(yīng)用到機床當(dāng)中，降低機床使用材料，提高結(jié)構(gòu)件的穩(wěn)定性。

　　(2)葉脈與根系的關(guān)系?？梢圆捎萌~脈結(jié)構(gòu)實現(xiàn)板類結(jié)構(gòu)的輕量化。

　　(3)動物骨架及殼結(jié)構(gòu)的使用。動物大部分力量都集中在骨架上，它能很好的適應(yīng)動物自身的成長，而動物的殼硬度很大并且質(zhì)量很輕，可以很好的保護(hù)自身。如果應(yīng)用在機床上，會很大程度上減少材料的使用。

　　2.4 改進(jìn)制造工藝，改善工作環(huán)境

　　如果說工廠只是單方面改變了機床本身來進(jìn)行生產(chǎn)工作，實施起來效果并不是那么的明顯。相對來說，工廠不僅要利用機床輕量化的設(shè)計來達(dá)到降低成本、提高生產(chǎn)率的目的，還要采用新型材料和先進(jìn)的制造工藝，或者改善機床及車間的工作環(huán)境，來整體的實現(xiàn)機床輕量化，最終得以大幅度提高自身在市場中的競爭力。

　　3.機床輕量化的發(fā)展前景

　　機床輕量化是目前為止對生產(chǎn)行業(yè)影響深遠(yuǎn)的一次全新的綜合性的變革，它對高速加工和提高零件的耐用性都有很高的標(biāo)準(zhǔn)。在研究過程中，它需要扎實的理論基礎(chǔ)，通過不斷的實踐改進(jìn)其功能，實現(xiàn)資源利用率的最大提高，最終產(chǎn)生的機床結(jié)構(gòu)件可以符合企業(yè)節(jié)約資源、合理加工、具有競爭力的要求。

　　輕量化設(shè)計包括對材料、結(jié)構(gòu)、工藝的操作，實現(xiàn)高結(jié)構(gòu)性能、低成本投入、綠色制造的功能，在目前的生產(chǎn)制造業(yè)領(lǐng)域，擁有不可估量的發(fā)展前景：

　　3.1新材料的應(yīng)用。機床輕量化，利用新型較輕的材料替換原來笨重、花費大的材料，是首當(dāng)其沖的。

　　3.2理念的完善。輕量化的設(shè)計依托于設(shè)計者自身的理論水平，在實際應(yīng)用中才能發(fā)現(xiàn)問題，就要求設(shè)計者不斷的完善自身。為了達(dá)到機床在本質(zhì)上實現(xiàn)輕量化，理念的完善勢在必行。

　　3.3優(yōu)化輕量化的算法。不同的算法實際產(chǎn)生的效果是不一樣的，這就需要不停的去改進(jìn)輕量化的算法來針對性的解決問題，達(dá)到更好的發(fā)展。