当今数控机床的发展,除了要求机床质量轻、成本低、使用方便和具有良好工艺性外,还着重要求机床具有愈来愈高的加工性能,主轴部件是引起切削颤振的主要部件。本课题的主要目的是以CK7815型数控车床中对机床精度和动特性影响比较大的主轴部件为研究对象,利用有限元法,对主轴部件进行动态分析,找出薄弱环节,试图通过改进主轴部件结构上相应的薄弱模态,使整机的动态性能得到较大的提高。主要完成了以下工作:1.对机床工作状态试验结果进行分析,主要进行了机床空运转和切削试验研究。空运转试验主要是检测机床空运转时产生的振动,这种振动与切削过程无关。因此,试验的目的主要是为了识别由非切削因素引起机床振动的振源,如由机床传动系统回转件的动不平衡引起的振动、外界振源引起的机床强迫振动和固有振动等。切削试验主要是考察数控机床的切削抗振性是否达到设计指标,同时通过确定机床发生颤振的频率,来识别机床主轴部件的主要薄弱环节,为进一步改进结构提供依据。2.利用CatiaV15建模软件进行机床主轴部件实体建模。3.采用有限元分析方法,应用大型商用软件ANSYS8.1对机床主轴部件实体模型进行有限元分析计算,并和实验数据进行对比。4.在机床主轴部件结构有限元分析和试验研究的基础上,对机床主轴部件进行优化设计,达到动态改进目的。通过分析,主轴跨距、主轴前端质量及主轴径向尺寸均对主轴部件的静、动特性产生影响,合理的主轴部件参数将使主轴静、动特性得到改善。