近幾年，在機床構造設計過程中，經常采納有限元法分析計算，但是在設計時仍然需要對實物、模型或樣機進行試驗、分析及對比，從而確定適合的結構方案，雖然如此，但如果我們按照以下措施和原則，就能提高機床的結構剛度。

　　1.合理選擇構件的結構形式

　　1.1選擇適合的構件截面尺寸和形狀

　　構件在經受扭轉載荷和彎曲之后，它的斷面扭轉慣性矩和抗彎決定其變形的大小，抗彎和轉慣性矩大的，它的剛度就較高。反之，抗彎和轉慣性矩小的，它的剛度就較低;在斷面積一致的前提條件下，經過對各斷面形狀的慣矩分析可以知道：外形一致的斷面，如果保持一致的截面積，應當適當減少壁厚，同時應當增加截面的外形輪廓尺寸，方形抗扭剛度要比圓形的小，抗彎剛度要比圓形的大;不封閉截面剛度要比封閉式的剛度小很多;壁上開孔會使得其剛度降低，在孔的周圍加上凸緣能使抗彎剛度得以恢復[1]。

　　1.2合理選擇及布置隔板和筋條

　　支承件的隔板和筋條，如果合理布置能夠提高構件的靜剛度和動剛度。如下圖所示為七種立柱的基本結構，內部布置有橫、縱和對角筋板，假如對它們做靜剛度和動剛度試驗，結果表明交叉筋板的作用是最好的。

　　內部布置橫、縱和對角筋板的立柱

　　對于某些薄壁構件來說，為了減少構件截面畸變和壁面翹曲，可以在壁板上設置筋條，實驗表明設置蜂窩狀增強筋效果比較好，它除了能提高構件剛度以外，還能減小鑄造時收縮應力。

　　1.3提高構件的局部剛度

　　機床支承件和導軌的連接部件，通常是局部剛度最為薄弱的一部分，然而連接方式對局部剛度的影響卻非常大，如果導軌的尺寸比較寬時，應當采用雙壁連接型式。如果導軌比較窄時，可以采用單壁或加厚的單壁連接型式，或者在單壁上加上垂直筋條用以提升其局部剛度。

　　1.4選用焊接結構的構件

　　機床的床身和立柱等支承件，采納型鋼和鋼板焊接而成，具備減少質量，提升剛度的優勢。鋼的彈性模量約為鑄鐵的2倍，在外形和輪廓尺寸相同的情況下，如果使得焊接件與鑄件的剛度完全相同，那么焊接件的壁厚只需要鑄件的一半即可;如果使得局部剛度一致，那么由于局部剛度和壁厚的三次方是成正比的，故而焊接件的壁厚僅僅需要鑄件壁厚的80%左右即可。另外，不管剛度相同用以減少質量，或質量相同用以提升剛度，均可提高構件的諧振頻率，使得共振不容易發生。用鋼板焊接或許會把構件做成全封閉的箱形結構，這樣對于提升構件的剛度有利。

　　2.合理的結構布局可以提高剛度

　　以臥式鏜床為例，其主軸箱大多是單面懸掛在立柱側面上，其重量會讓立柱發生彎曲變形，從而影響臥式鏜床的加工精度。而如果主軸箱的中心處于立柱對稱面內部，其主軸箱的重量由于平衡而不會使得立柱變形，從而在同一切削力下所導致的立柱的扭轉和彎曲變形也大大減小，從另一方面來說，相當于提高機床的剛度。數控機床的拖板和工作臺，因為結構尺寸的限制，數控機床工作臺和拖板的厚度尺寸不能設計的太大，然而跨度或寬度也不能減少，所以導致剛度不足，為了彌補這一缺陷，除了主導軌以外，還要在懸伸部位增加輔助導軌，這樣就能大幅度提高工作臺和拖板的剛度。

　　3.采取補償構件變形的結構措施

　　當能夠測出著力點相對變形的方向和大小，或能夠預知所用構件的變形規律時，即可以采用相應的措施補償變形用以消除影響，其補償的效果相當于提升機床本身的剛度。當大型龍門銑床主軸部件當移動到梁的中間時，橫梁彎曲變形是最大的。由此可以把橫梁導軌作成中間為凸起的拋物線形狀，結果可以讓它的變形得以補償，或經過在橫梁的里面安裝預校正螺釘和輔助橫梁對主導軌來預校正，同時也能夠用加平衡重的措施減小橫梁同主軸箱自身重量而導致的變形。臥式銑床主軸滑枕在伸出的時候，其自身重量下垂，且落地鏜銑床主軸套筒在伸出的時候，其重量也會下降，這兩者都能用加平衡重的措施減小或解除下垂。

　　4.采用正T字形布局方式，側掛式主軸箱，實現主軸的高轉速、大扭矩、高剛性

　　臥式銑鏜床的主軸是水平設置的，普通臥式加工中心有三個直線坐標軸和一個回轉軸(或者回轉工作臺)，能夠加工零件的各個側面，也能夠做多坐標的合運動以用來加工復雜的空間曲面。臥式銑鏜床比較適宜于孔系類零件的加工。臥式銑鏜床的結構一般情況下包括以下六個部分：(1)基礎構造：它是臥式銑鏜床的基本構造，是由工作臺和床身等構成，它承受機床的靜載荷和在加工時所帶來的大部分切削負載，所以必須有足夠的剛度。(2)主軸系統是機床能夠旋轉動的主要執行部分，主要是由主軸、主軸電動機和軸承等零部件有機組成的。(3)電動機進給驅動系統是由伺服驅動電動機和進給構造等組成的，主要是用來實現銑鏜床坐標軸回轉運動或者直線運動，對于銑鏜床的運動和使用性能等相關方面起到關鍵的作用。(4)數字控制部分：銑鏜床的數字控制系統是選用SIEMENS系統，是由PLC、伺服驅動執行裝置和操作面板等組成的。(5)自動換刀部分是由附件頭等部件構成。(6)輔助部分是由液壓、排屑、冷卻、潤滑、防護和檢測系統等構成的，它們不直接參與切削運動，然而對于臥式銑鏜床的加工精度連貫性、效率和可靠性能起到一定的保障，所以是數控加工中心必不可少的一部分。

　　在高速精密臥式銑鏜床的結構設計中，除了要考慮其結構特點外，還需要著重考慮實現高速和高精度的要求。因此這一類機床應具有特殊的結構要求。譬如對機床基本部件的要求為：高速加工對臥式銑鏜床基本結構的主要要求是熱剛度高、靜剛度高及動剛度高。為此需要在臥式銑鏜床的布局上要充分考慮到整體型結構形式和高剛性的箱形;同時，在選擇材料時必須選擇阻尼系數較高、彈性模量較大的合適材料，比如鑄鐵等作為床身、工作臺等構造部件的基礎材料。