数控机床运动学和动力学建模研究是实现数控系统网络化和实现数控设备远程监控的基础,模型的仿真优化对提高网络化和监控精度又有着重大的理论和实践意义。本文针对数控机床运动学和动力学性能研究的特点,结合虚拟样机技术在系统仿真分析上的优势,提出了基于虚拟样机技术的动态性能仿真系统实现方案。主要完成了以下的工作: 1、在对数控机床动态性能仿真系统分析的基础上,引入了虚拟样机技术作为性能仿真系统实现的核心技术,并对仿真系统的总体方案进行了研究。2、针对数控机床运动系统的特点,研究了机械运动学建模方法,建立了数控机床运动系统的通用运动学模型。3、研究了机械系统中摩擦的非线性特性及不同摩擦模型的特点。并根据机床运动系统中摩擦的特点,建立了基于Karnopp 模型的摩擦非线性模型。4、分析了两种工程软件ADAMS 和Pro/Engineer 的特点,研究了二者的无缝连接。通过此无缝连接接口将CAD 模型和仿真模型有机连接在一起,初步建立了数控机床运动学和动力学仿真系统。利用该系统对数控机床加工过程进行仿真,验证了所建立的运动学和动力学模型的正确性,并研究了摩擦对运动系统的影响。