装备制造业是国家工业之基石，它为新产品、新技术的开发和现代工业生产提供重要的手段，是不可或缺的战略性产业，即便是工业发达国家，同样高度重视。机床是一个国家制造业水平的象征，从某种意义上说，反映出了一个国家的工业发展水平。当今代表机床制造业最高水平的五轴联动数控机床，长期以来，西方工业发达国家一直把它作为重要的战略物资，在机床出口和技术上进行封锁。著名的“东芝事件”即反映了五轴联动数控机床在军工上的重要战略意义。可见，五轴联动数控机床对一个国家的航空、航天、军事、模具、科研、精密器械、高精医疗设备等行业，具有举足轻重的作用。近年来，随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要，对高档数控机床的需求急剧提高。五轴联动数控机床的受控于人大大限制了我国制造业技术水平的发展，严重影响了航空、航天、军事、模具、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业的发展与进步，为打破此种格局，五轴联动机床的中国制造势在必行。 在国家振兴东北老工业基地大好形式下，在我厂研发实力快速提高的条件下，结合自身条件，决心开发GMB2040龙门五轴加工中心，该机床的成功将为我厂数控机床的研发制造提升一个档次，也将促进国家装备制造业整体水平的提高。 GMB2040龙门五轴加工中心研制的成败主要取决于对机械问题的解决，它是机床性能、精度和可靠性能够达到要求的基础与保证。只有机床整体布局合理，各主观大件结构设计的强度和刚性达到要求，驱动部件结构设计及主要外购件选择得当，才能保证整机性能的实现。另外，本机床主要是主轴高转速加工，要达到高速加工的精度要求，必须相应提高机床的三个直线坐标轴运行的速度和加速度，这就对机床驱动系统的设计提出了更高的要求。尤其是机床的X轴，它具有较长的驱动距离，会大大增加滚珠丝杠的长度，而长滚珠丝杠极限转速又相对较低，又要保证X轴的高运行速度，进而涉及到了大导程滚珠丝杠的应用及其支撑结构的研究，其设计难度很大。又因为本机床为动龙门结构，并且是双滚珠丝杠同时驱动龙门架移动，这就对两侧驱动的同步性提出了高要求。综上所述，本论文主要研究机床整体龙门框架布局刚性的保证；研究三直线坐标轴高速、高加速度的实现；研究X轴双滚珠丝杠平行驱动一致性的实现；研究大导程滚珠丝杠长距离驱动的精度保证与结构设计的实现。 为解决以上技术问题，本机床在设计中采用了三维立体设计，对机床总体布局、大件结构设计和驱动系统进行检测、分析，使结构达到最佳形式。在对驱动系统设计过程中，对系统主要技术参数进行精确计算，力争在达到使用要求的前提下，经济合理。在对主要部件的选择过程中，我们与专业制造技术人员进行研究、探讨，确定部件的使用条件及需要达到的性能，对本机床采取针对性设计和制造，使其达到使用要求。最终确定本机床整体设计方案。