机械结合面在外加载荷的作用下会表现出刚度和阻尼的特性。这种结合面的动力学特性对机床整体动态特性有着显著的影响。研究表明:结合面的刚度特性是机床整体刚度特性的重要组成部分,结合面的阻尼在机床整体阻尼中所占比例高达百分之九十以上。在机床的动态设计阶段,结合面参数的精确识别有助于建立机械结构的动力学模型,从而准确预测出机床整体的动态特性。一般可以从宏观和微观两方面来研究机械结合面。宏观方面致力于寻求可以精确模拟结合面的建模方法,微观方面主要是从微观形貌和内阻尼特性来研究结合面的动态特性。本文在查阅了大量国内外相关文献的基础上,对机械结合面的动态特性主要做了以下几个方面的研究:(1)以机床固定结合面为例,对螺栓联接结构进行了受力分析,给出了螺栓预紧力矩与预紧力的近似表达式。从微观领域分析了产生结合面阻尼和刚度特性的作用机理和影响因素,并简要介绍了三种典型的结合面接触模型。(2)加工出了螺栓联接结构的相关试件,利用动态信号测试设备对试件做了实验模态分析。测试得到各种试件材料的模态参数—阻尼和固有频率。分析了表面粗糙度、螺栓预紧力矩、材料材质对结合面模态参数的影响。除此之外,对单个铸铁板的材料阻尼和联接结构的结合面阻尼做了对比分析。(3)对螺栓联接结构进行了受力分析,以弹簧阻尼单元来模拟结合面,建立了包含结合面在内的整体结构的动力学模型。依据测试实验的模态参数,采用理论分析和实验测试相结合的方法识别出了结合面的刚度参数。(4)基于ANSYS有限元软件,建立了结合面的三种有限元模型,包括直接粘接的有限元模型、弹簧—阻尼单元的有限元模型、接触单元的有限元模型。对这三种有限元模型做模态分析,分析结果和实验测试数据进行对比,得出相关结论。