高速化、高精度已成为当今机床发展的方向,而主轴部件是结构最复杂的部件,其动态特性的好坏对机床的性能有着重要的影响。因此,对主轴部件进行动态特性分析十分必要。在重庆市科委攻关项目(CSTC,2005AC3029)和重庆市科技重大攻关项目(CSTC,2006AA3010)资助下,以提高数控机床的转速和改善动态特性为研究目的,重庆第二机床厂与我们合作进行CK6310型数控机床主轴部件动力学分析和应用研究。本文的具体研究内容如下:总结了机床主轴部件动态研究的发展状况,在此基础上,结合当前的技术发展趋势,采用模态实验和有限元方法来进行开展研究。简要论述了模态参数识别原理,建立了主轴箱和主轴的线框模型;采用单点激振多点拾振的方法对其进行模态实验分析,得到主轴部件的模态参数;采用力传感器和应变仪对主轴进行静刚度测试,得到主轴的静刚度值。分别建立主轴箱和主轴有限元模型,采用Lanczos法对其进行自由模态分析,得到主轴箱和主轴的固有频率和振型,对比实验得到的数据,验证了有限元模型建立合理。并根据有限元模态分析的结果,提出了箱体进行结构改进方案。采用多点约束法模拟轴承支撑,建立主轴部件整体有限元模型;对主轴部件进行静力分析,对比静刚度测试结果;采用Lanczos法对主轴部件进行模态分析,得到固有频率和振型;选用振型叠加法求得主轴部件的瞬态响应,得到位移响应云图,为结构改进指出了方向。并进行频谱分析得到响应频谱图,找出工作时容易发生共振的频率域,为进一步提高精度和转速提供理论依据。