文 献 综 述

1、 选题目的和意义：

中国改革开放深入后，随着机械行业的不断进步与发展，我国逐渐成为一个制造业大国。但在机械设计制造及装配的整体水平上与发达国家还是有着一定的差距。目前我国机床的大多数设计还是很传统，不仅是技术能量和实验条件的落后，整个机床的设计过程也很繁琐，使得设计过程中存在一些缺陷，导致动静态特性分析不足，达不到原有的设计目标，才严重影响到我国机床设计的进一步发展与进步。再加上近年来,由于连杆、曲轴、偏心凸轮等中小型复杂零部件需求的增加,而传统的机床又存在着加工效率低、精度不高、加工产品单一等缺点^［1］,难以满足市场的需求,且机床正快速地向着自动化，集成化，稳定性和智能化等发展,机床加工的稳定性对加工精度以及零件质量与可靠性产生直接影响^［2］,因此对机床整机结构进行动静态分析优化设计具有重要的理论意义和应用价值。现代工业机床是集电气液于一身的制造装备，技术行业不断进步后，现在对机床立柱，电主轴等至关零件的机械性能有着更严格的规范^［3］。

2、国内外研究现状：

Nanyang Technological University 学者Hungsun Son 利用有限元软件对某种三自由组合机床进行静动态特性分析，通过闭环控制对机床进行动态测试，测试结果表明机床振动对生产有着直接影响，并提出一些改进方法^［4］。

西班牙学者M.Zatarain采用Nastran和I-deas有限元软件对机床的立柱进行动力学分析，采用不同方案对机床底座床身、立柱及滑块导轨结合部建立整机有限元模型，通过模态分析对结果进行对比，选择最为理想的结构^［5］。

加拿大学者M.A.Eibestawi在机床高速磨削及铣削的加工状态下进行分析，使用有限元软件对机床部件进行对应的模态分析，求出部件低阶模态阵型及固有频率的大小。对原始样机进行动态试验求取部件结合面及阻尼的刚度性质，通过获得的数据对实验结果进行修正^［6］。

国外学者及企业在机床结构优化领域领先国内同行，全面深入对结构部件参数优化、计算机模拟仿真及机床基础理论等方法的研究，并把研究结果应用到机床的研发和设计过程中。通过对这些问题的研究，国外企业掌握了先进数控机床制造理论技术，并且领先距离不断扩大，在世界数控机床市场形成垄断地位。所以，国内同行应不断学习国外的先进理论及技术，争取早日打破在高端数控机床的垄断地位。

国内在工业设计领域远落后于国外发达国家，但国内工业化进程相对于国外进展迅速。通过阅读相关文献^［7-8］，大部分机械结构优化设计一般都是对机床关键零部件进行结构优化，对其进行动静态分析，提高部件静动刚度，然后再重新装配机床对其进行有限元分析，验证优化结果是否符合要求。机床零部件接合面是有限元分析中的难点，接合面的设置不同会导致不同的结果，为保证分析结果的正确性要对其进行多种模拟结果进行验证。因此机床整机优化对零部件接合面设计要求较高，且不同零部件接合面设置不同，运算量大需要强大的计算需求，对计算机配置要求较高。

2、 简述本文将做的工作