当今装备制造工业的迅猛发展,对数控机床的加工性能提出了更高要求,尤其是机床本身的动态性能。研究表明,机床结合面所产生的刚度和阻尼对机床的动态性能具有显著影响。如何在设计阶段准确预测机床整机的动力学性能,是机床设计过程中首要解决的关键问题,然而机床动力学建模过程中结合面的处理,一直是影响机床动态设计和仿真精度的关键难题。为了获得结合面的动态特性及其刚度阻尼的量化值,本文在充分调研的基础上,建立了机床常见螺栓联结固定结合面单元的动力学模型。该模型充分考虑了结合面单元各节点自由度之间的耦合关系,相比传统的弹簧—阻尼器模型来说,能够更加准确的模拟结合面的动态特性,提高机床整机的仿真精度。本文采用“理论建模与模态实验相结合”的参数辨识方法来识别结合面动力学参数。首先建立了结合面的动力学模型,然后设计加工了一个双螺栓固定结合面单元试件,利用LMS Test.Lab振动测试与分析系统对该试件进行单点激励多点响应模态实验,提取整个试件的频响函数矩阵,之后基于阻抗矩阵与频响矩阵互逆性这一原理,利用MATLAB非线性最小二乘法(lsqnonlin)识别结合面参数,最后将识别的结合面参数带入MSC.FEA有限元模型中进行验证。本文利用MSC.Nastran特有的DMIG卡片,将识别的结合面参数嵌入结合面有限元模型中,进行正则模态分析,与实验结果进行比较验证。经过验证发现,有限元仿真结果与实验结果的误差均在10%以内,这就证明了本参数识别方法是正确可行的,用该方法识别的结合面参数精度高,在机床动力学建模时可以用来模拟结合面的动态特性。这样,在进行机床整机有限元仿真分析时,对机床螺栓固定结合面就有了一种可靠的定义方法。