基于NI CompactRIO硬件，使用LabVIEW开发环境为工具进行多层次编程，开发了一套多传感加工中心状竺监测系统，实现振动、噪声、温度信号的实时采集、显示、存储、处理功能，并通过实验验证其功能。相对于传统监测系统，基于虚拟仪器技术搭建的系统具有更大的扩展性与可重构性。同时,本系统硬件便携且拥有工业级的设计,是理想的用于工业现场监控系统的平台。这套系统的建立为了解各类加工中心设备生产状态提供了方案，也为进一步进行基于加工中心生产状态信息的研究打下了良好的基础。
本文以一种圆弧齿轮加工用虚拟轴加工中心为研究对象，为提高虚拟轴加工中心的加工精度和抑制滑模控制中的抖动现象，提出了基于改进干扰观测器的滑模变结构控制算法来控制虚拟轴加工中心的伺服电机.仿真结果表明：提出的基于改进观测器的滑模变结构控制算法能够有效地观测系统中存在的不确定性因素，从而抑制了不确定性因素对位置跟踪性能的影响，系统具有良好的抗干扰能力；同时滑模控制中的抖动现象也得到了明显改善.
本文所提出的一种基于工业机器人的CNC柔性工作站智能生产线，经过现场测试，系统调试简便，在恶劣的工作环境如高湿、高温、强干扰的条件下工作稳定，相比于传统的人工上下料模式具有更高的工作效率和更稳定的产品质量，具有较高的社会经济效益。
利用RSM建立了 XK713型CNC加工中心关于工艺参数的切削能耗模型，揭示了切削加工过程中工艺参数对加工中心能耗的某些影响特征。加工中心能耗随着材料去除率的增大而减小，要想获得较低的单位切削能耗和较高的加工中心能效，应该尽可能选取较大的工艺参数。使用大工艺参数一方面可以缩短切削时间，降低加工中心总能耗，另一方面可以增加单位时间内的金属去除量。干切削条件下，刀具磨损加剧，工件发热量和加工中心总能耗较大，这些因素对单位切削能耗和加工中心能效的影响显著，抑制了工艺参数值增大对提高加工中心能效的作用。这是导致测试样本中工艺参数最优值均未出现在样本参数******值上的原因。加工中心待机以及空载状态的能耗很大，设计加工中心时应该尽可能降低加工中心的待机及空载能耗，加工时则尽可能减少待机以及空载时间。利用RSM可以得到响应曲面的最优上升路径即获取最优的工艺参数，从而有效降低单位切削能耗，提高加工中心能效。
本文以试验模态分析理论为基础，针对某型号精密卧式加工中心，通过MIMO模态分析法，获得了整机 及局部的模态参数，并以此为依据进行了加工中心的动态性能分析，完成的研究工作具体包含以下几个方面：(1)在对试验模态分析理论研究的基础之上，利用激励系统，响应信号采集系统及数据存储与处理系统三部分搭建了试验模态测试系统。(2)利用试验模态测试系统,对整机及局部（工作台和立柱）进行了模态测试，获取了整机及局部的固有频率、模态振型和阻尼比。(3)通过整机模态测试结果的分析，验证了整机具有良好的低频特性。同时，将测试结果与加工中心实际使用情况相比较,确定了工作台与立柱是影响整机动态特性的关键因素。据此，在实际装配条件下对二者进行了局部模态测试。依据测试结果,对发现的薄弱环节提出了相应的优化设计建议以改进其动态性能。(4)通过对比整机与局部的模态测试结果，得出对于结构复杂的大型设备，除进行整机模态分析外，有必要结合实际装配条件下的局部模态测试，才能更好的分析其动态特性的结论。
本文建立了以最小加工时间和最低的碳排放置为目标的优化模型，并综合考虑了实际加工过程中加工中心的固有属性、零件尺寸的要求、零件加工的表面质置等多方面的条件约束，可同时对多道工序的切削参数同步进行优化，在改善加工效率的同时在降低碳的排放量上也取得一定效果。(2) 将粒子群算法嵌入人工鱼群算法，两种算法相辅相成,并利用改进的人工鱼群算法对优化模型进行求解。通过具体案例验证优化模型并同其它算法的优化结果进行比较。结果表明，改进的人工鱼群算法能获得相对于其它基本算法更优的结果，验证了该算法的可行性。
总而言之，在模具制造过程中，CNC加工是不可忽视的重要环节之一，CNC加工技术被广泛应用其中。在模具CNC加工编程中，相关人员必须结合其存在的问题,合理划分工序与工步，准确把握其顺序，确定好刀点、换刀点，加强路径规划，选择适宜的刀具、切削用量等，优化利用多样化的模具加工编程技巧，动态控制刀具运动情况，提高模具型面CNC加工整体质置，提高加工效益。
CNC刀具按其结构可以分为：（1)整体式，即刀具由一个坯料制造而成,是一个整体；（2)焊接式，即通过焊接的方法将刀杆和刀头进行连接：（3)机夹式，是CNC加工中最常使用的刀具结构；还包括诸如复合式、减震式等特殊型刀具结构。CNC刀具的特点：（1)切削性能好。CNC刀具的精度高、刚性好,可以进行强力和高速切削。（2)寿命长。CNC刀具材料多具有高性能、高韧性并且抗磨损程度高，因此在使用过程中表现出较长的寿命。（3)高精度。CNC刀具可以通过采用可转位刀片，提高刀具的加工精度，保证加工质量。（4)自调功能。CNC刀具通过机内补偿和机外预调机制,减少换刀调整的时间，实现了快速更换。除此之外，CNC刀具还具有可靠性、模块化、标准化等特点
(1)基于多体系统理论和齐次坐标变换方法,综合考虑加工中心部件的几何误差，对三轴CNC加工中心建立了几何误差预测建模，并依据误差元素与加工中心精度的关系建立了相关性分析模型。(2)采用拉丁超立方抽样方法在几何误差元素空间内抽样，并用相关系数对几何误差元素随机输入样本集与其对应的空间误差向量集作相关性分析，与传统提取误差元素在参考值的±10%〜±20%范围相比,更具有实际应用意义，同时从设计角度考虑误差元素对加工中心空间精度的定量影响，为加工中心概念设计之后的精度分配提供了_种分析方法。(3) 对三轴CNC加工中心进行误差相关性分析可知，直线度误差、定位误差及z轴导轨与y轴导轨的垂直度误差对加工中心空间精度影响较为严重。该方法最终识别了影响加工中心加工精度的关键性误差，并通过误差补偿验证了分析结果的有效性。所得相关性系数可作为加工中心精度分配权重，从而为精密CNC加工中心的设计提供重要的理论参考。
CNC加工中心是当代机械制造业的重要装备、基础装备，CNC加工中心的使用对于提高机械产品的加工质量、加工效率，降低制造成本，减少制造时资源的消耗等都有着巨大的推动作用。随着多品种、小批量、定制式的智能化协同制造成为企业的主要生产制造模式，CNC加工中心必须在高速化、高精度化、复合化、多轴化的基础上，在智能化的发展上取得突破，因为这不仅与企业的生存与壮大密切相关，更关系到我国从制造大国向制造强国转变的目标的实现。