摘要：在加工工作中常常要面临加工直径大、长度短的大型、重型工件和不易在卧式车床上装夹的工件的问题。在回转直径满足的情况下，太重的工件在卧车不易装夹，由于本身自重，对加工精度也有影响，于是立式机床应运而生。主轴竖直布置，工作台在水平面内旋转，刀架作垂直或斜向进给的车床成为立式车床。立式车床结构的主要特点是它的主轴处于垂直位置，立式机床的结构发展方向直接影响其工艺性，自动化控制水平、生产率和加工精度以及使用可靠性。
当今世界，综合实力较强的发达国家都对机床行业高度重视，因为机床是一切冷加工的基础。随着机床技术的飞速发展，机床的种类不断增多，精度也不断提高。经过一百多年的风风雨雨，机床的家族已日渐成熟，真正成了机械领域的“工作母机”。
公元前二千多年出现的树木车床是机床最早的雏形。15世纪由于制造钟表和武器的需要，出现了钟表匠用的螺纹床和齿轮加工机床，以及水力驱动的炮筒镗床。工业革命导致了各种机床的产生和改进十八世纪的工业革命推动了机床的发展。1774年，英国人威尔金森发明了较精密的炮筒镗床。1797年，英国人莫兹利创制成的车床由丝杠传动刀架，能实现机动进给和车削螺纹，这是机床结构的一次重大变革。19世纪，由于纺织、动力、交通运输机械和军火生产的推动，各种类型的机床相继出现英国人罗伯茨创制龙门刨床；1818年美国人惠特尼制成卧式铣床；1876年，美国制成万能外圆磨床；1835和1897年又先后发明滚齿机和插齿机都是在这一时期产生的。随着电动机的发明，机床开始先采用电动机集中驱动，后又广泛使用单独电动机驱动。1920年进入半自动化时期在1920年以后的30年中，机械制造技术进入了半自动化时期，液压和电器元件在机床和其他机械上逐渐得到了应用。1950年进入自动化时期第二次世界大战以后，由于数控和群控机床和自动线的出现，机床的发展开始进入了自动化时期。
立式机床主要用于加工直径大、长度短的大型、重型工件和不易在卧式车床上装夹的工件。回转直径满足的情况下，太重的工件在卧车不易装夹，由于本身自重，对加工精度也有影响，采用立式机床可以解决上述问题。立式车床在许多地方是传统的卧式车床的一种变形。立式车床结构的主要特点是它的主轴处于垂直位置，立式机床的结构发展方向直接影响其工艺性，自动化控制水平、生产率和加工精度以及使用可靠性。大型则是按工件大小和机床重量界定的。
立式机床通常由下列基本部分组成：支承部件，用于安装和支承其他部件和工件，承受其重量和切削力。床身就是典型的支承部件，床身是机床精度要求很高的带有导轨的一个大型基础部件。用于支撑和连接机床的各个部件，并保证各部件在工作时有准确的相对位置。变速机构，用于改变主运动的速度；进给机构，用于改变进给量；主轴箱又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱，用以安装机床主轴；刀架、刀库，用于安装车刀并带动车刀作纵向、横向或斜向运动；控制和操纵系统；润滑系统；冷却系统，冷却系统主要通过冷却水泵将水箱中的切削液加压后喷射到切削区域，降低切削温度，冲走切屑，润滑加工表面，以提高刀具使用寿命和工件的表面加工质量。
立式机床的最主要特点是它的主轴处于垂直位置。大型立式机床除具有立式机床的一般特点外还有其自身的特性，主要是大型立式机床本身的自重大和其加工的是大型工件。
3.1大型普通立式机床。普通的立式机床又包括普通的立式车床、立式钻床、立式镗床、立式铣床、立式刨插床等。车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、齿轮等。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。钻床主要是进行打孔的机床，由于工具材料和钻头的改进，加上采用了电动机，大型的高性能的钻床也制造出来。
3.2大型数控立式机床。数控机床是20世纪50年代发展起来的新型自动化机床，是数字控制机床的简称。数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件的控制单元，数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。数控机床较好解决了形状复杂、精密、小批量零件的加工问题，具有适应性强、加工精度和生产效率高的优点。数控机床一般由主机、数控装置、驱动装置、复制装置、编程及其附属设备构成。
数控机床相对于普通机床具有诸多特点。（1）数控机床对基础部件有跟高的要求。数控机床集粗精加工于一体，既要承受粗加工时大吃刀、大走刀的最大切削力，又要保证精加工是的高精度。因此对基础部件在在强度、刚度、抗震性、和内应力方面都有更高的要求。（2）数控机床采用高性能的直流或交流无极调速主轴电机，机械分级变速传动链大为简化。数控机床的主传动系统能实现各种刀具和工件所需的切削速率，且能在尽可能大的转速范围内保证恒功率输出。（3）数控机床的进给系统是由伺服电机驱动，通过滚珠丝杆带动刀具或工件完成个方向坐标的进给运动。
数控机床不仅加工精度高，具有稳定的加工质量而且机床自动化程度高，可以减轻劳动强度。也正是由于它的自动化特性它对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。
大型立式机床结构的发展方向主要是扩大其工艺性，提高自动化控制水平、生产率和加工精度以及使用可靠性。在具体订货条件下生产高效加工特定零件的专用立式机床的同时，还应继续生产万能立式机床。生产这些机床面临的任务是在需要加工新零件时可采用最少的工艺装备和花费最少时间保证立式车床柔性的调整。
4.1结构设计绿色化。绿色设计是一种综合考虑了产品设计、制造、使用和回收等整个生命周期的环境特性和资源效率的先进设计理论和方法。大型立式机床在结构设计时要考虑：绿色材料设计；可拆卸性设计；节能性设计；可回收性设计；模块化设计；绿色包装设计等。机床作为装备制造业的核心，能否顺应环保趋势，加大绿色设计将是影响经济发展的重要要素之一。
4.2高速化、精密化。为提高生产效率，大型立式机床将向超高速方向发展，新功能部件的采用也极大提高了机床的加工精度。计算机技术和软件控制技术的应用也使大型立式数控机床向这一方向迈进。
4.3复合化与系统化。工件一次装夹，能进行多种工序复合加工，可大大地提高生产效率和加工精度，是机床一贯追求的。由于产品开发周期愈来愈短，对制造速度的要求也相应提高，机床也朝高效能发展。机床已逐渐发展成为系统化产品，用一台电脑控制一条生产线的作业。因此机床加工的复合化、系统化已是不可避免的发展趋势。
由于中国技术水平和工业基础还比较落后，我国机床的性能、水平和可靠性与工业发达国家相比，差距还是很大。因此加速进行数控系统的工程化、商品化攻关，尽快建成与完善机床产业是当前的主要任务。我们要攻关核心技术、加紧新产品的研发，让我国机床行业能在世界机床市场中占有一席之地。
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